DE10339560A1 - Verbundbauteil mit Dekorschicht und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Ein Verbundmaterial wird mit thermoplastischem Kunststoffmaterial im Pressverfahren oder Tiefziehverfahren gemeinsam verarbeitet. Das Verbundmaterial wird in die Pressform oder Tiefziehform eingelegt und unter Druck gefügt. An das Verbundmaterial schließt eine Schicht aus thermoplastischem Kunststoffmaterial an (verpresstes GMT, gespritztes PP). Das thermoplastische Kunststoffmaterial wird durch das Presswerkzeug unter hohem Druck in fließfähigen Zustand gebracht und anschließend verpresst, sodass das thermoplatische Kunststoffmaterial der gewünschten Begrenzung des Bauteils entspricht. In derselben Press- oder Tiefziehform sind Einspritzvorrichtungen vorgesehen, mittels welchen ein Dekormaterial in einem Arbeitsschritt eingespritzt werden kann.

Description

  • Das technische Gebiet der Erfindung betrifft die Herstellung von Kunststoffformteilen aus Verbundwerkstoffen in Leichtbauweise mittels einer Kombination aus einem Pressverfahren und einem Tiefziehverfahren mit einer Beschichtung einer Oberfläche des Verbundbauteils.
  • Ein Kunststoffformteil ist als Leichtbauteil aus thermoplastischem Verbundmaterial in einem einzigen Arbeitsschritt herzustellen, wobei die Oberfläche des Verbundmaterials eine Dekorschicht enthalten kann.
  • Wenn das thermoplastische Verbundmaterial ein glasfaserverstärktes Material, wie ein fließfähiges Polypropylenmaterial mit einer Glasfasermatte (GMT) ist, wird dieses zusammen mit dem Verbundwerkstoff, welcher auch als Sandwichmaterial bezeichnet wird, wie in der Offenlegungsschrift DE 10112635 A1 beschrieben, in eine Form eingelegt und mittels eines Stempels werden die beiden Schichten bei einem Druck von 10 bis 20 bar in die gewünschte dreidimensionale Form gebracht, wobei die Fliessfähigkeit des GMT-Materials allerdings zur Durchführung eines Tiefziehprozesses erst bei Drücken von 100 bis 200 bar gewährleistet ist.
  • Bei Ausübung des geringeren Drucks ist daher nicht davon auszugehen, dass das GMT das Stadium der Fließfähigkeit erreicht, somit ist der Verbund der beiden Schichten nicht gewährleistet. Wenn man in der Tiefziehform einen vor- oder nachgeschalteten Pressvorgang ablaufen lässt, um das GMT Material fließfähig zu machen, bedeutet das die Erhöhung des Druckes auf 100 bis 200 bar. Bei diesem Druck kann aber nicht gewährleistet werden, dass die Struktur des Sandwichmaterials erhalten bleibt, vor allem, wenn das Sandwichmaterial Hohlräume enthält, wie beispielsweise eine Wabenstruktur.
  • Zudem entstehen bei diesem Verfahren Schnittabfälle, welche in der 7 der DE 10112635 A1 angedeutet sind. Da diese Schnittabfälle ein Kostenfaktor für das Verfahren sind und das Recycling der Schnittabfälle aus Kunststoffverbundwerkstoff nicht im Rahmen desselben Verfahrens erfolgen kann, wird in der Erfindung vorgeschlagen, diesen Abfall und die damit verbundenen Kosten zu vermeiden. Durch die angesprochenen hohen Drücke, welche großflächig auf das Sandwichmaterial wirken, ist auch nicht mehr gewährleistet, dass die Oberfläche mit der Dekorschicht unversehrt bleibt.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung würde bei Verwendung eines einfachen Stempels zur Verpressung des Sandwichmaterials und somit zu einer Verringerung des Querschnitts des Sandwichmaterials führen. Wenn die Rippen der Wabenstruktur, aus welcher das Sandwichmaterial in seinem Kernbereich aufgebaut ist, allerdings zerstört werden, ist der Vorteil der Verwendung eines Sandwichmaterials zumindest teilweise zunichte gemacht. Die Wabenstruktur dient unter anderem der Erhöhung der Steifigkeit des Sandwichmaterials. Das Sandwichmaterial kann durch Verwendung eines speziellen Stempels in seiner Form gehalten werden. In der DE 10112635 A1 wird dazu ein hydraulischer Zylinder verwendet, welcher die Einhaltung eines bestimmten Toleranzmaßes zwischen Stempel und Negativform garantiert. Mit dieser aufwändigen Werkzeugkonstruktion, nämlich der Herstellung eines Etagenstempels, verteuert sich nicht nur das Werkzeug, sondern es kommt trotzdem zur Zerstörung der Wabenstruktur, vor allem im Bereich der Kanten des Formteils. Somit wird der Vorteil des Sandwichmaterials der erhöhten Steifigkeit teilweise zunichte gemacht. Zudem erhält man unter Anwendung dieses Verfahrens aus dem Stand der Technik keine Oberflächen mit dekorativem Aussehen. Die Oberfläche muss in mehreren nachfolgenden Arbeitsschritten nachbehandelt werden, um eine oder mehrere Dekorschichten aufzutragen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Oberfläche so geringen Drücken wie möglich auszusetzen, um eine möglichst homogene Oberfläche zu erhalten. Diese homogene Oberfläche kann dann bereits in der Form selbst mit einer Dekorschicht oder zumindest einer Grundierungsschicht versehen werden, sollte eine besondere Endgestaltung der Oberfläche des Formteils gewünscht sein, die über die Oberflächenbeschaffenheit des Formteils, welches nach dem erfindungsgemäßen Fließpressverfahren hergestellt wurde, nicht den Ansprüchen, die sich aus dem Verwendungszweck desselben ergeben, genügen. Dazu werden nur die Bereiche des Verbundmaterials, dem hohen Druck ausgesetzt, welche mit thermoplastischem Kunststoffmaterial versehen werden sollen. Für die meisten großflächigen Bauteile – beispielsweise für Anwendungen im Fahrzeugbau – ist das Vorhandensein eines zusätzlichen thermoplastischem Kunststoffmaterials nur dort notwendig, wo das Bauteil mit anderen Bauteilen verbunden werden soll, oder wo Einlegeteile angebracht werden sollen.
  • Der größte Teil der Oberfläche des Formteils wird daher nur einem Druck zwischen 5 und 20 bar ausgesetzt, was zur Folge hat, dass der größte Teil der Form nur für einen Druck von maximal 20 bar ausgelegt werden muss.
  • Nur an den Stellen, an welchen ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff (GMT Material), aufgetragen werden muss, wird der hohe Druck von 100 bis 250 bar benötigt. Für diese Stellen wird jeweils ein äußerer Stempel konstruiert, welcher diesen Druck auf die Oberfläche des Formteils ausübt. Das GMT Material beginnt zu fließen und kann den gewünschten Oberflächenverlauf annehmen. Die thermoplastische Schicht kann auch als Hohlkörper ausgebildet sein, in welchem sich zumindest temporär ein Druckmittel befindet. Die Verwendung eines Hohlkörpers erlaubt eine weitere Gewichtsreduktion. Das thermoplastische Kunststoffmaterial ist zumindest an einem Teil des Umfangs des Verbundmaterials angebracht. In verschiedenen Anwendungsfällen ist es erforderlich, dass nur Teile des Umfangs des Verbundmaterials ein thermoplastisches Kunststoffmaterial aufweisen. Dieses thermoplastische Kunststoffmaterial kann auch ein Einlageteil umschließen oder als Randleiste ausgebildet sein.
  • Für Einlageteile, Randleisten oder Hohlprofile wird abschnittsweise ein äußerer Stempel mit Hochdruck beaufschlagt. Die punktförmige oder abschnittsweise Verwendung eines derartigen äußeren Stempels verringert die Investitionsaufwendungen. Nach dem Stand der Technik müssten zu diesem Zweck Formen vorgesehen werden, welche in ihrer Gesamtheit hochdruckbeständig sind. Insbesondere für Verbundmaterialien mit großer Ausdehnung machen sich diese Einsparungen an Investitionsaufwendungen deutlich bemerkbar. Beispiele für derartige Teile sind Fahrzeugaußenverkleidungen, Ladeböden, Fahrzeugdächer, um nur einige Beispiele aufzuzeigen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein Verbundmaterial in einer Pressform bei niedrigem Druck (maximal 20 bar) verpresst wird, der Stempel der Pressform auf dem Verbundmaterial verbleibt und ein randseitig oder umfänglich angeordnetes thermoplastisches Kunststoffmaterial durch Anbringung eines hohen Drucks (150 bis 250 bar) in fließfähigen Zustand versetzt wird, wobei das thermoplastische Kunststoffmaterial einen von mindestens einem äußeren Stempel, der Pressform und dem inneren Stempel begrenzten Hohlraum ausfüllt. Dabei wird das thermoplastische Material in fließfähigen Zustand gebracht. Somit handelt es sich um eine Kombination aus einem Pressverfahren und einem Fließverfahren, das fortan als Fließpressverfahren bezeichnet werden soll. Sollen die herzustellenden Formteile eine dreidimensionale Oberfläche aufweisen, wird das Verbundmaterial zusätzlich mittels eines an das Tiefziehverfahren angelehnten Prozesses verformt. Somit enthält das erfindungsgemäße Verfahren Elemente eines Fließverfahrens, eines Pressverfahrens und eines Tiefziehverfahrens.
  • Somit wird eine Form zur Aufnahme von Kunststoffmaterial zur Herstellung dreidimensionaler, dünnwandiger Formteile aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial und einem Verbundmaterial mit thermoplastischen Anteilen vorgesehen, wobei diese Form aus einer Pressform mit einem inneren Stempel und einem oder mehreren äußeren Stempeln versehen ist und diese Stempel unter verschiedenen Drücken arbeiten.
  • Durch die verschiedenen Drücke wird somit einerseits der Verbund von Verbundmaterial und thermoplastischem Kunststoffmaterial in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt und andererseits sinken die Kosten zur Herstellung der für das kombinierte Fliesspressverfahren und den Tiefziehverfahren erforderlichen Werkzeuge, da nur der Teil der Form unter hohem Druck arbeiten muss, welcher der Verarbeitung des thermoplastischen Kunststoffmaterials dient. Durch den hohen Druck beginnt das thermoplastische Kunststoffmaterial zu fließen und es kommt zu einer Verbindung, welche in ihren mechanischen Eigenschaften mit einer Verschweißung vergleichbar ist. Zur Verbesserung der Verbindung und zu einer Erhöhung der Verformungsgeschwindigkeit kann auch eine teilweise Beheizung der Form vorgesehen werden, wenn die zu verarbeitenden Materialien nicht durch den Wärmeeinfluss Schaden nehmen. In derselben Pressform wird das Formteil geringfügig entlastet und in einem weiteren Schritt immer noch in derselben Pressform eine Beschichtung über zumindest eine Oberfläche des Formteils aufgetragen. Bei dieser Beschichtung kann es sich um einen Lack, eine Grundierung oder ähnlichem handeln. Bei der Beschichtung handelt es sich um ein flüssiges oder zähflüssiges Material, welches über einen oder mehrere Einspritzpunkte unter Druck in die Form gelangt und sich gleichmäßig über die Oberfläche des Formteils verteilt.
  • Die Verwendung einer Kombination von thermoplastischem Kunststoffmaterial und Verbundmaterial eröffnet vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Verbundmaterialien, welche als Formteile in Maschinen, Fahrzeugen und dergleichen eingebaut werden sollen. Wenn das Verbundmaterial ein Strukturbauteil ist, das heißt, Schichten enthält, welche das Verbundmaterial versteifen, aber druckempfindlich sind, ist man beim Einsatz derartiger Verbundmaterialien bisher in der Wahl des Verfahrens eingeschränkt gewesen. Derartige druckempfindliche Schichten sind beispielsweise Schaumschichten oder Schichten mit Verrippungen oder Zellstrukturen, wie beispielsweise Wabenstrukturen. Weil diese Verbundmaterialien im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nur geringen Pressrücken ausgesetzt sind, erweitert sich die Anwendung des Verfahrens auf eine Vielzahl von Leichtbauteilen.
  • Um derartige Verbundmaterialien für ihren Bestimmungszweck einbaufertig liefern zu können, müssen die Randbereiche geformt werden, um Ösen, Verbindungselemente, Schienen und ähnliches aufzunehmen. Daher ist ein thermoplastisches Kunststoffmaterial vorzugsweise in Randbereichen oder Umfangsbereichen des Verbundmaterials angeordnet. Demzufolge sind die äußeren Stempel zumindest in einem Teilbereich nahe der äußeren Begrenzung des Formteils angeordnet und zwar über einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoffmaterial. Um das thermoplastische Kunststoffmaterial zu verpressen, entspricht die Auflagefläche des äußeren Stempels im wesentlichen der Fläche des thermoplastischen Materials in verpressten Zustand. Das Verbundmaterial wird nur Drücken ausgesetzt, die unbedingt für dessen Formgebung erforderlich sind. Daher handelt es sich bei dem inneren Stempel um einen Niederdruckstempel. Der vom Niederdruckstempel ausgeübte Druck ist kleiner oder gleich 20 bar, je nach Druckbeständigkeit des Verbundmaterials, weil das Verbundmaterial mittels des Niederdruckstempels verpresst wird.
  • Insbesondere bei ebenen Formteilen ist es vorteilhaft, wenn der Niederdruckstempel mindestens einen Vorsprung aufweist. Dieser Vorsprung dient der sauberen Trennung von Verbundmaterial und thermoplastischem Kunststoffmaterial. Er verhindert, dass insbesondere bei der anschließenden Hochdruckbearbeitung thermoplastisches Kunststoffmaterial auf die Oberfläche des Verbundmaterials gelangt und so der optische Eindruck und die Oberflächeneigenschaften der Oberfläche des Verbundmaterials in Mitleidenschaft gezogen wird.
  • Dementsprechend handelt es sich bei den äußeren Stempeln um Hochdruckstempel, welche einen Druck von bis zu 250 bar auf das thermoplastische Kunststoffmaterial aufbringen. In diesem Verarbeitungsschritt wird mit dem Hochdruckstempel thermoplastisches Kunststoffmaterial verpresst.
  • Für den Hochdruckverfahrensschritt sind wie auch für den Niederdruckverfahrensschritt im Prinzip voneinander unabhängige Steuerungen der jeweiligen Stempel erforderlich. Insbesondere für ebene Formteile können die beiden Steuerungen jedoch mittels eines Federelements gekoppelt werden. Somit werden der Hochdruckstempel und Niederdruckstempel im unbelasteten Zustand durch Federkraft in Position gehalten. Das Federelement bewirkt, dass Hochdruckstempel und Niederdruckstempel relativ zueinander beweglich sind. Somit wird der Niederdruckstempel gemeinsam mit dem Hochdruckstempel auf das Formteil abgesenkt. Bei weiterem Absenken des Hochdruckstempels wird das Federelement zusammengedrückt und durch die gemeinsame Wirkung von Gewichtskraft und Federkraft kann ein genau definierter Druck auf das Federelement ausgeübt werden. Dieser genau definierte Druck wird auf den Niederdruckstempel übertragen. Somit kann eine separate Drucksteuerung für den Niederdruckstempel entfallen.
  • Der Hochdruckstempel verfügt über eine hydraulische Hebevorrichtung und Absenkvorrichtung zur genauen Positionierung desselben und zur Drucksteuerung. Mit der Hebevorrichtung besteht auch die Möglichkeit, dass der Hochdruckstempel nach Abschluss des Formgebungsprozesses, geringfügig vom Formteil entfernt werden kann, sodass in den entstehenden Zwischenraum eine Flüssigkeit eingespritzt werden kann, welche als Beschichtung des Formteils dient. Bei einer derartigen Beschichtung handelt es sich meist um eine Dekorschicht in der Art eines Lacks oder einer Grundierung für einen nachträglichen Auftrag einer Lackschicht, wenn das Formteil bestimmungsgemäß eingebaut worden ist.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Kunststoff, welches ein thermoplastisches Kunststoffmaterial und ein Verbundmaterial mit thermoplastischen Anteilen enthält, umfasst mehrere Verfahrensschritte, welche in einer einzigen Anlage ablaufen. In einem ersten Verfahrensschritt wird das Verbundmaterial in eine Pressform eingelegt, in einem zweiten Verfahrensschritt thermoplastisches Kunststoffmaterial in Randbereichen des Verbundmaterials positioniert, in einem dritten Verfahrensschritt ein Stempel auf die Oberfläche des Verbundmaterials abgesenkt, in einem vierten Verfahrensschritt ein zweiter Stempel auf das thermoplastische Kunststoffmaterial abgesenkt und in einem fünften Schritt alle Stempel von dem verbundenen thermoplastischen Kunststoffmaterial und dem Verbundmaterial um ein geringes Maß entfernt werden, sodass ein Zwischenraum entsteht, in welchen eine Beschichtung eingespritzt wird. Nach Aushärtung der Beschichtung wird in einem sechsten Schritt das fertige Pressteil der Form entnommen. Der zweite Stempel arbeitet unter einem Druck, unter welchem das thermoplastische Kunststoffmaterial fließfähig wird, wobei es zu einem festen Verbund des thermoplastischen Kunststoffmaterials mit dem Verbundmaterial kommt.
  • Die das Verbundmaterial aufnehmende Pressform, ist entweder eben oder weist ein räumliches, im wesentlichen konkaves Profil auf.
  • Das Verbundmaterial wird von einem Stempel mit einem konvexen Profil mit einem Oberflächenverlauf, welcher dem konkaven Profil entgegengesetzt ist, in eine dreidimensionale Form gepresst. Somit können mit diesem Verfahren nicht nur ebene Formteile, sondern auch dreidimensionale Formteile hergestellt werden, ohne dass es zu einer Beschädigung des Verbundmaterials kommt. In Umkehrung der Funktionen von Stempel und Hohlform wird das Verbundmaterial auf eine Pressform in der Form eines Stempels aufgelegt. Dann wird das Verbundmaterial von einem Stempel mit einer hohlen, der stempelartigen Pressform entsprechenden Gegenform in eine dreidimensionale Form gepresst.
  • Das Verbundmaterial wird von einem thermoplastischen Kunststoffmaterial zumindest teilweise begrenzt, wobei das thermoplastische Kunststoffmaterial bereits verformt wird, bevor die beiden Formhälften geschlossen sind. Mit dieser Maßnahme kann die Zykluszeit verringert werden, da das Verbundmaterial bereits seine endgültige Form erhält, wenn die beiden Formhälften geschlossen sind.
  • Zur Herstellung des Presslings aus dem Verbundmaterial wird bei geschlossenen Formhälften ein Druck von maximal 20 bar auf das Verbundmaterial aufgebracht. Wenn die Formhälften geschlossenen sind, wird ein Druck von maximal 250 bar auf das thermoplastische Kunststoffmaterial aufgebracht.
  • Das Verbundmaterial wird durch mindestens einen im Stempel vorgesehenen Vorsprung gepresst. Mit dieser Maßnahme kann verhindert werden, dass thermoplastisches Material in das Verbundmaterial eindringt und es zu einer teilweisen Zerstörung der mittleren Schichten des Verbundmaterials kommt, welche zu einem wesentlichen Anteil aus Hohlräumen oder Zellen bestehen. Dabei wird das Verbundmaterial unter definierten Bedingungen soweit verpresst, dass es im Bereich des Vorsprungs zu einer Verringerung der Dicke des Verbundmaterials kommt. Dabei bleiben die mechanischen Eigenschaften des Verbundmaterials im wesentlichen erhalten, weil es sich um einen örtlich genau begrenzten Bereich handelt.
  • Somit können mit dem Verfahren Formteile mit den nachfolgenden Eigenschaften in einer einzigen Anlage hergestellt werden, in welcher ein Pressverfahren und ein Tiefziehverfahren zu dem sogenannten Fließpressverfahren kombiniert wird.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Kunststoff, welches ein thermoplastisches Kunststoffmaterial und ein Verbundmaterial mit thermoplastischen Anteilen enthält, beinhaltet einen ersten Verfahrensschritt, in welchem das Verbundmaterial in eine Pressform eingelegt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird thermoplastisches Kunststoffmaterial in Randbereichen des Verbundmaterials positioniert. In einem dritten Verfahrensschritt wird ein innerer Stempel auf die Oberfläche des Verbundmaterials abgesenkt. In einem vierten Verfahrensschritt wird mindestens ein äußerer Stempel auf das thermoplastische Kunststoffmaterial abgesenkt und in einem anschließenden fünften Schritt werden alle Stempel von dem verbundenen thermoplastischen Kunststoffmaterial und dem Verbundmaterial entfernt, und das dünnwandige Formteil der Pressform entnommen. Der zweite und jeder weitere äußere Stempel arbeiten unter einem Druck, unter welchem das thermoplastische Kunststoffmaterial fließfähig wird, wobei es zu einem festen Verbund des thermoplastischen Kunststoffmaterials mit dem Verbundmaterial kommt. Ein im Inneren des thermoplastischen Kunststoffmaterials ausgebildeter Hohlraum bleibt während des Pressvorgangs durch den sich aufbauenden Druck eines Druckmittels bestehen.
  • Das Verfahren eignet sich in gleicher Weise für ebene Formteile nach einem ersten Ausführungsbeispiel wie auch für dreidimensionale Formteile.
  • Das Verbundmaterial wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel auf eine Pressform in der Form eines Stempels mit einem konvexen Profil aufgelegt. Das Verbundmaterial wird von einem Stempel mit einem konkaven Profil mit einem Oberflächenverlauf, welcher der Pressform in der Form eines Stempels mit konvexem Profil entgegengesetzt ist, in eine dreidimensionale Form gepresst.
  • Das Verbundmaterial wird in einem dritten Ausführungsbeispiel auf eine Pressform mit einem konkaven Profil aufgelegt. Das Verbundmaterial wird von einem Stempel mit einem konvexen Profil in eine dreidimensionale Form gepresst.
  • In jedem der Ausführungsbeispiele kann das thermoplastische Kunststoffmaterial bereits verformt werden, bevor die jeweiligen Stempel und die Pressformen geschlossen sind. Das Verbundmaterial erhält seine endgültige Form wenn die jeweiligen Stempel und die Pressformen geschlossen sind.
  • Bei geschlossenen Formhälften wird ein Druck von maximal 20 bar auf das Verbundmaterial und ein Druck von maximal 250 bar auf das thermoplastische Kunststoffmaterial aufgebracht. Das Verbundmaterial wird durch mindestens einen im Stempel vorgesehenen Vorsprung oder Endabschnitt gepresst.
  • Eine Beschichtung kann mittels eines Druckmittels oder als unter Druck stehende Flüssigkeit durch eine in der Pressform angebrachte Zuleitung eingeleitet werden. Die Zuleitung kann mindestens eine Düsenvorrichtung enthalten.
  • Mittels der Düsenvorrichtung wird die unter Druck stehende Beschichtung entlang des Wandbereichs des thermoplastischen Kunststoffmaterials verteilt. Dazu enthält der Wandbereich eine Ausnehmung, die sich mit unter Druck stehender Beschichtung füllt. Erst dann wird der Hochdruckstempel 0,5 bis 2 mm von der Pressform entfernt, sodass ein Zwischenraum zwischen Pressform und der zu beschichtenden Oberfläche des Formteils entsteht. Die sich entlang des Wandbereichs befindliche unter Druck stehende Beschichtung füllt den als Hohlraum ausgebildeten Zwischenraum zwischen Pressform und Formteil aus.
  • Die Beschichtung kann auch direkt über eine Zuleitung mit einer Düse eingebracht werden. Somit breitet sich die Beschichtung von diesem oder diesen Einspritzpunkten ausgehend über die zu beschichtende Oberfläche des Formteils aus.
  • Die Erfindung betrifft ein Formteil aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial und einem Verbundmaterial, wobei das Verbundmaterial einen mehrschichtigen Aufbau aufweist und mindestens eine Kernschicht und je eine Verstärkungsschicht umfasst, wobei die Kernschicht einen zellenartigen Aufbau hat, und die Verstärkungsschichten aus thermoplastischem Material bestehen. Das Verbundmaterial ist zumindest an Teilen seines Umfangs von thermoplastischem Kunststoffmaterial umgeben und kann enthält mindestens einen Hohlraum enthalten. Der Hohlraum bietet neben dem Vorteil der Gewichtsreduktion auch die Möglichkeit, dünnwandige Verbindungsstrukturen zu erzeugen, die elastische Eigenschaften aufweisen. Somit können Bereiche des thermoplastischen Kunststoffmaterials auch die Funktion eines Verbindungselements erfüllen.
  • In vorteilhaften Ausführungsbeispielen besteht der zellenartige Aufbau des Kernmaterials des Verbundmaterials aus einer Wabenstruktur. Diese Wabenstruktur übernimmt auch die Funktion eines Gerippes, um den Abstand der Deckschichten festzulegen. Ein Formteil aus einem derartigen Verbundmaterial weist fast dieselbe Biegesteifigkeit wie ein Formteil aus einem thermoplastischen Material auf, bietet aber den Vorteil eines stark reduzierten Gewichts. Wenn die Biegesteifigkeit nicht von so großer Bedeutung ist, weist der zellenartige Aufbau Schaumstruktur auf, wobei die Pressdrücke an das verwendete Schaummaterial angepasst werden müssen. Anstatt einer Wabenstruktur ist es auch möglich, eine Gitterstruktur oder Zellstruktur zu verwenden, welche mit der Wabenstruktur vergleichbare Eigenschaften hat, was die Formbeständigkeit und Steifigkeit des Verbundmaterials betrifft.
  • Dadurch, dass das Sandwichmaterial großflächig nicht mehr durch den hohen Druck in Mitleidenschaft gezogen wird, bleibt die Steifigkeit des Materials erhalten, weil die Vorteile eines Sandwichmaterials mit Wabenkern vollumfänglich ausgenützt werden können.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, mechanische Eigenschaften, wie die Materialhärte, gezielt beeinflussen zu können, weil nur abschnittsweise Hochdruck eingesetzt wird.
  • Zudem ist eine Vielfalt an Materialien für die Verstärkung einsetzbar (Naturfaser, PP-Faser, Glasfaser oder andere Verstärkungsfasern). Die Verstärkung soll 50% des Grundmaterials nicht überschreiten, um eine ausreichende Fließfähigkeit des Materials zu gewährleisten.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Anbringung einer Beschichtung zu dekorativen Zwecken bereits in der Form selbst. Die Beschichtung kann über einen oder mehrere Einspritzpunkte oder über ein mit Beschichtungsmaterial ausgefülltes Volumen entlang mindestens einer Seitenfläche in einen Zwischenraum zwischen Pressform und Formteil eingespritzt werden.
  • Ein Verbundmaterial wird mit thermoplastischem Kunststoffmaterial in einer Kombination von Pressverfahren und Tiefziehverfahren gemeinsam verarbeitet. Das Verbundmaterial wird in die Pressform oder Tiefziehform eingelegt und unter Druck gefügt. Bei herkömmlichen Verfahren gibt es dabei Abfall durch überstehende Randbereiche, welche durch das Verpressen des Verbundmaterials entstehen.
  • Diese Randbereiche können entfallen, wenn an das Verbundmaterial eine Schicht aus thermoplastischem Kunststoffmaterial anschließt (verpresstes GMT, gespritztes PP). Das thermoplastische Kunststoffmaterial wird durch das Presswerkzeug in eine Form gebracht, welche der gewünschten Begrenzung des Bauteils entspricht.
  • Durch den Pressvorgang fließt das thermoplastische Material und füllt den Hohlraum zwischen den beiden Werkzeughälften der Pressform aus. Der Fließvorgang kann durch mindestens einen Hohlraum, welcher mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, unterstützt werden. Zudem ist es mittels des Verfahrens möglich, zwei- oder dreidimensionale Formteile in einem einzigen Presswerkzeug herzustellen. Die Möglichkeit, eine Einspritzvorrichtung für Beschichtungen in das Presswerkzeug zu integrieren, erlaubt die Herstellung einer Dekorschicht in der Pressform. Mit diesem Verfahren ist es möglich, ein einbaufertiges Formteil in einer einzigen Maschine herzustellen.
  • 1a ist ein Schnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Form vor Behandlung des Verbundmaterials
  • 1b ist ein Schnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Form zur Herstellung des Verbundmaterials
  • 1c ist ein Schnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Form zur Anformung des thermoplastischen Kunststoffmaterials an das Verbundmaterial
  • 1d ist ein Schnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Form zur Anformung des thermoplastischen Kunststoffmaterials an das Verbundmaterial
  • 1e ist ein Schnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Form zur Anformung des thermoplastischen Kunststoffmaterials an das Verbundmaterial
  • 2a ist ein Schnitt durch ein Bauteil, welches mit dem Verfahren nach 1a bis 1e hergestellt wurde.
  • 2b ist eine Ansicht eines Bauteils nach 2a
  • 3 zeigt weitere mögliche Anwendungsbeispiele der Kombination von Verbundmaterialien mit thermoplastischen Kunststoffmaterialien
  • 4 zeigt weitere Anwendungsbeispiele mit zusätzlichen Dekorschichten
  • 5a zeigt den ersten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Verbundmaterials aus einem Plattenmaterial
  • 5b zeigt einen zweiten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Verbundmaterials aus einem Plattenmaterial
  • 5c zeigt den letzten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Verbundmaterials aus einem Plattenmaterial
  • 6a zeigt einen ersten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Formteils aus einem Verbundmaterial mit einer zusätzlichen Verstärkungsschicht
  • 6b zeigt einen zweiten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Formteils aus einem Verbundmaterial mit einer zusätzlichen Verstärkungsschicht
  • 6c zeigt einen dritten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Formteils aus einem Verbundmaterial mit einer zusätzlichen Verstärkungsschicht
  • 6d zeigt einen vierten Schritt der Herstellung eines dreidimensionalen Formteils aus einem Verbundmaterial mit einer zusätzlichen Verstärkungsschicht
  • 7a zeigt eine Einspritzung entlang eines Flächenbereichs im Schnitt
  • 7b zeigt eine Einspritzung entlang eines Flächenbereichs in einer Ansicht von oben unter Weglassung des Stempels.
  • 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit unterbrochenen Randbereichen
  • In 1a wird der erste Schritt zur Herstellung eines Formteils mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dazu wird ein mehrschichtiges Verbundmaterial 4 in eine Pressform 5 eingelegt. In den Randbereichen des Verbundmaterials 4 wird zumindest abschnittsweise ein thermoplastisches Kunststoffmaterial 6 als Strang oder Wulst gelegt. Das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 kann mindestens einen Hohlraum 43 aufweisen, welcher mit einem Druckmittel gefüllt ist. Das den Querschnitt bildende thermoplastische Kunststoffmaterial verteilt sich in dem Zwischenraum zwischen Formwand 29 und dem Rand 30 des Verbundmaterials unter Druck derart, dass es eine Dicke von mindestens 2 mm aufweist. Das Verbundmaterial weist ungefähr eine Dicke von 5 mm auf.
  • Dann wird nach der Darstellung in 1b ein mehrteiliger Stempel abgesenkt. Dieser Stempel besteht aus mindestens einem Hochdruckstempel 2 und einem Niederdruckstempel 3. Die Hochdruckstempel und Niederdruckstempel können durch Federelemente 7 miteinander gekoppelt sein, wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt wird. In 1b ist das Federelement entlastet. Sobald der Niederdruckstempel 2 auf die Oberfläche des Verbundmaterials auftrifft, wird das Federelement belastet. Der Niederdruckstempel kann einen oder mehrere Vorsprünge 8 aufweisen, die mit Zunahme der Federkraft den Bereich 31 des Verbundmaterials plastisch verformen, welcher unter dem Vorsprung liegt. Dabei wird im wesentlichen die Hohlraumstruktur der Kernschicht (zu dem Aufbau des Verbundmaterials siehe 2a, 2b, 4) zerstört, welche einer derartigen lokalen Belastung nicht stand hält.
  • Gleichzeitig werden die Hochdruckstempel, von denen in 1b nur ein einziger dargestellt ist, weiter in Richtung des thermoplastischen Kunststoffmaterials – also in der Zeichnung nach unten – verschoben, bis sie mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial in Kontakt kommen.
  • In 1c ist dargestellt, wie das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 den zur Verfügung stehenden Querschnitt ausfüllt. Um einen festen Verbund zwischen dem Verbundmaterial 4 und dem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, den Hochdruckstempel 2 soweit abzusenken, dass die Struktur der Kernschicht 16 im Randbereich zerstört wird. Durch den Druck von bis zu 250 bar dringt das fließfähige thermoplastische Kunststoffmaterial in die Kernschicht ein und kann auch, die Randbereiche der Deckschichten oder Mantelschichten 32 des Verbundmaterials 4 umhüllen. Der Hohlraum 43 wird dabei in begrenztem Ausmaß mitverformt. Wenn das Innere des Hohlraums 43 selbst unter Druck steht, ist gewährleistet, dass die Wandstärke des thermoplastischen Kunststoffmaterials über den Hohlquerschnitt annähernd konstant ist. Wenn die Deckschichten des Verbundmaterials ebenfalls aus einem faserverstärkten, fließfähigen Kunststoff ausgebildet sind, beginnen auch die Randbereiche der Deckschichten oder Mantelschichten 32 selbst zu fließen und so einen homogenen Übergang von thermoplastischem Kunststoffmaterial 4 und Verbundmaterial 6 auszubilden. Das thermoplastische Kunststoffmaterial 4 füllt die Hohlräume bis zu dem vom Vorsprung 8 eingedrückten Bereich 31. Somit hat der Vorsprung 8 auch die Funktion, die unkontrollierte Ausbreitung des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 in die Kernschicht 16 zu unterbinden.
  • In 1d ist dargestellt, wie ein Dekormaterial in einen durch geringfügiges Anheben der Hochdruckstempel 2 und des Niederdruckstempels 3 entstehenden Zwischenraum zwischen Verbundmaterial 4 bzw. thermoplastischem Kunststoffmaterial 4 und der Pressform 5 eingespritzt wird. Auf die Hochdruckstempel 2 wirkt nicht mehr der Maximaldruck der Presse, sodass der Zwischenraum gebildet wird. Durch den Gegendruck der Hochdruckstempel 2 und des Niederdruckstempels 3 wird aber verhindert, dass es durch den Einspritzdruck zu lokalen Verformungen des Formteils kommt. Die Einspritzvorrichtung 49 kann entweder ein punktförmiges Einspritzen ermöglichen, wobei beispielsweise eine Düse, wie sie in GB 1 475 478 A1 offenbart wird, zum Einsatz kommen kann, oder die Einspritzung über einen flächenförmigen Bereich erfolgt, wie in 7a oder 7b offenbart wird.
  • In 1e der letzte Schritt des Fließpressverfahrens dargestellt. Die Hochdruckstempel 2 und Niederdruckstempel 3 werden in die Ausgangspositionen zurückgefahren und das fertige Formteil aus der Pressform entnommen (nicht dargestellt). Vor der Entnahme kann eine Abkühlung des Formteils vorgesehen werden, was insbesondere bei großflächigen Formteilen Verzugsproblemen, die auf thermischen Spannungen beruhen, zuvorkommt. Insbesondere das thermoplastische Kunststoffmaterial und das Dekormaterial sollte genügend ausgehärtet sein damit die Dekorschicht in jedem Bereich auf dem Verbundmaterial 4 oder dem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 haftet. Insbesondere, wenn in thermoplastischen Kunststoffmaterial Hohlräume vorhanden sind, wie in den 1a bis 1e linksseitig dargestellt wird, kann ein derartiger Hohlraum, der durch die Anbringung von Verbindungselementen, wie beispielsweise den in 3 dargestellten Verbindungsleisten 15 durchstoßen wird und noch unter innerem Druck steht, einem so erfolgenden Druckausgleich standhalten, ohne, dass es bei fertig ausgehärtetem thermoplastischen Material zu Schwindungserscheinungen kommt.
  • Das Verbundmaterial nach 2a, 2b und 4 wird aus Gründen der Gewichtsreduktion eingesetzt. Trotz der in der Kernschicht 16 vorhandenen Hohlräumen, Aussparungen oder Zellen ist es möglich, ein Leichtbauteil mit hoher Steifigkeit herzustellen. Die Werte für die Steifigkeit werden im wesentlichen durch die Materialeigenschaften der die Kernschicht begrenzenden Rand- oder Verstärkungsschichten bestimmt. Aus diesem Grund besteht das Verbundmaterial aus mindestens einer Schicht, die einen wesentlichen Anteil an Hohlräumen aufweist.
  • Diese sogenannte Kernschicht 16 wird dann von Verstärkungsschichten 17 aus Kunststoffmaterial umgeben, wobei das Kunststoffmaterial zusätzlich faserverstärkt sein kann. Würde man einen mit Kunststoffmaterial vollständig gefüllten Querschnitt aus demselben Kunststoffmaterial mit Faserverstärkung oder aus mehreren Schichten fertigen, die keine Hohlräume enthalten beträgt der Gewichtsunterschied bis zu 40%. Da die von der Kernschicht eingenommenen mittleren Querschnittsabschnitte kaum zur Biegesteifigkeit beitragen, werden diese Querschnittsbereiche soweit möglich durch eine Schicht mit einer Struktur aus vielen Hohlräumen, Aussparungen oder Zellen ersetzt. Mit dieser Maßnahme wird die Biegesteifigkeit nur unwesentlich verringert, da die Randbereiche aus faserverstärktem Kunststoff die Hauptlast tragen. Allerdings ist die Stabilität gegenüber Druckkräften, welche auf die Oberfläche wirken, vermindert. Daher werden derartige Verbundbauteile unter möglichst geringem Druck bei einer Temperatur, bei welcher es zum Erweichen der Schichten kommt, in einem Pressverfahren hergestellt. Dieses Konzept ist nicht auf das Verbundmaterial des in 2a, 2b oder 4 dargestellten Bauteils begrenzt, sondern kann auch auf den Randbereich, welcher aus thermoplastischem Kunststoffmaterial besteht, ausgedehnt werden.
  • In einem ersten Ausführungsbeispiel das Verbundmaterial 4 eine Sandwichstruktur auf, welche vorzugsweise aus einem wabenförmigen Material 16 im Kernbereich besteht und mindestens je eine Verstärkungsschicht 17, 18 enthält.
  • Die Kernschicht 16 besteht beispielsweise aus Polypropylen und die Verstärkungsschichten 17, 18 aus einem faserverstärkten Polypropylen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Kernschicht 16 aus expandiertem Polypropylen oder aus einem Schaummaterial mit oder ohne Verstärkungsrippen bestehen. Die Verwendung eines geschäumten Kernmaterials erfüllt die Forderungen nach Leichtbauweise, bietet die Möglichkeit, je nach Schaumdichte verschiedenste Verhältnisse von Bauteilvolumen zu Bauteilgewicht zu realisieren und ermöglicht eine recyclinggerechte Materialauswahl, da die Kernschicht wie die Verstärkungsschichten fast ausschließlich aus Polypropylen hergestellt werden kann und somit ein Monomaterialkonzept realisiert werden kann.
  • Wenn ein Monomaterialkonzept nicht gewünscht wird, ist es auch möglich, verschiedenste Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten zu kombinieren. Da das Verfahren unter Druck arbeitet und es nicht zu einer wesentlichen Erwärmung der Schichten kommt bzw. eine Beheizung der Schichten zwar vorgesehen werden kann, aber für das Verfahren nicht überragenden Einfluss hat, bietet das Verfahren die Möglichkeit, verschiedenste Kunststoffmaterialien, oder auch Hybridbauteile (das heißt Kunststoff-Metall-Verbundbauteile) zu kombinieren, um Formteile herzustellen.
  • Zudem können Dekorschichten auf den Oberflächen der Verstärkungsteile vorgesehen werden. Die Beschichtung kann als Lack, als Film oder als Formhaut ausgebildet sein, die bei ausreichender Druckbeständigkeit zusammen mit dem Sandwichmaterial verpresst wird, andernfalls in einem nachträglichen Bearbeitungsschritt aufgetragen werden kann.
  • Die Verwendung von Dekorschichten, die eine Struktur aufweisen, erlaubt es, auch Stoffe, Vliese, Matten und andere Gewebestrukturen zu dekorativen Zwecken mit dem Sandwichmaterial zu verbinden. Es ist darauf zu achten, dass in den Bereichen, in denen der Hochdruckstempel wirkt, derartige Schichten nicht vorgesehen werden sollten, weil die Gefahr besteht, dass die Schichten durch den hohen Druck Schaden erleiden. Um diese Schädigungen zu vermeiden, kann auch vorgesehen werden, die Pressform selbst mit einer Struktur zu versehen, welche die Dekorschichten) aufnimmt. Diese Strukturen können auch abschnittsweise vorgesehen werden, um verschiedene Dekorschichten zu kombinieren. Dabei ist eine Trennlinie zwischen verschiedenen Dekorschichten ebenfalls durch einen Eintrag von Hochdruck entlang einer Linie herstellbar. Entlang dieser Linie fließt Kunststoffmaterial unter Druck in einen Kanal, welcher die Form der Trennlinie aufweist. Das fließfähige Kunststoffmaterial kann auch unter die Dekorschichten eingelegt werden, sodass der Fliessvorgang zwischen den Randbereichen der Dekorschichten und der Verstärkungsschicht statt findet.
  • Andere Deckschichten machen die Verformungsbewegungen mit, wie beispielsweise Vliese. Vliese haben eine unregelmäßige Faserstruktur, wobei die Fasern gegeneinander beweglich sind. Diese Beweglichkeit kann dazu genützt werden, die Vliesschicht mit dem Verbundmaterial mit zu verformen. Auch dreidimensionale Formteile lassen sich mit einer derartigen Vliesschicht herstellen.
  • Da eine Vliesschicht auch die Oberflächenrauhigkeit erhöht, ist es auch möglich, diese Schicht mit einer Lackschicht zu tränken oder mit einer Folie zu verkleben oder sogar in einem einzigen Arbeitsschritt eine Dekorschicht in der Form auf die Vliesschicht auf dem Verbundmaterial aufzuspritzen.
  • 3 zeigt mögliche Ausgestaltungen der Randbereiche aus thermoplastischem Kunststoffmaterial und die mögliche Anbringung von Verbindungselementen. Das Verbundmaterial 4 wird dabei von einem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 teilweise ummantelt. Auf dem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 kann ein Blech oder dergleichen als Ummantelung 10 vorgesehen werden. Die Ummantelung 10 kann auch, wie in der 3 linksseitig dargestellt wurde, als Metallaufsatz 13 auf die fließfähige Schicht ausgebildet sein. Ummantelungen 10 und fließfähige Schicht 12 werden in dem Presswerkzeug derart positioniert, dass der Hochdruckstempel 2 auf die Ummantelung wirkt. Durch den Anpressdruck wird das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 in fließfähigen Zustand versetzt. Der im thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 vorhandene Hohlraum 43 ist dabei mit Druckgas oder Druckflüssigkeit gefüllt. Wenn der Anpressdruck auf das hohle thermoplastische Kunststoffmaterial wirkt, wird das thermoplastische Kunststoffmaterial fließfähig und passt sich der gewünschten Form an.
  • In 5a wird der erste Verfahrensschritt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Nach diesem Verfahren wird ein dreidimensionales Formteil aus einem Verbundmaterial 4 hergestellt. Dazu wird ein plattenförmiges Halbzeug auf eine Positivform gelegt. Die Positivform hat eine horizontale Auflagefläche 33, auf welche ein Strang 12 aus einem thermoplastischen, fließfähigen Kunststoffmaterial 6 aufgelegt wird. Der Strang 12 weist ebenfalls einen Hohlraum 43 auf, der mit Druckmittel gefüllt sein kann. Die Negativform 24 ist so weit geöffnet, dass das Verbundmaterial 4 und das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 eingelegt werden können.
  • Eine Einspritzvorrichtung 49 ist vorgesehen, um ein Dekormaterial in das fertige Formteil einspritzen zu können. Die Einspritzvorrichtung ist Bestandteil der Positivform 25 aber durch ein Ventil im Sinn der GB 1 475 718 A geschlossen. Gleichartige Einspritzvorrichtungen können auch in der Negativform 24 vorgesehen werden, sie sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Daher ergibt sich auch, dass sowohl die konvexe, als auch die konkave Seite des aus dem Verbundmaterial 4 und dem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 bestehenden Formteils mit einem Dekormaterial 50 beschichtet werden, welches als Dekorschicht mindestens eine dekorative oder funktionale auf dem Formteil ausbildet.
  • In 5b ist der Schließvorgang der Negativform dargestellt, welche sich über die Positivform stülpt. Das Verbundmaterial passt sich der Formgeometrie an und wird durch die schrägen Seitenflächen 34 der Negativform 24 nicht nur positioniert, sondern auch leicht gestreckt, sodass es nicht zu Buckeln oder Materialanhäufungen kommt, wodurch einzelne Teilbereiche des Verbundmaterials Schaden erleiden können. Der Abstand der beiden Formhälften entspricht im Bereich der zentralen Auflage des Verbundmaterials 35 der Summe aus der gewünschten Dicke des Verbundmaterials und der Differenz der gewünschten Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials und der ursprünglichen Dicke des Verbundmaterials. Diese Differenz wird Null, wenn die beiden Dicken identisch sein sollen. Der Abstand des Aufnahmebereichs in der Positivform 28 vom Aufnahmebereich 29 in der Negativform vermindert sich gegenüber dem Abstand der beiden Formhälften im Bereich der zentralen Auflage um die Dicke des Verbundmaterials abzüglich der gewünschten Wandstärke des thermoplastischen Kunststoffmaterials. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine geringere Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials vorgesehen. Zudem wird ein fließender Übergang der Dicke des Verbundmaterials zu der Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials vorgesehen. Dazu hat die Positivform einen Endabschnitt 26, welcher einen von dem Wandabschnitt 36 abweichenden Neigungswinkel aufweist. Im dargestellten Beispiel ist daher ein geringerer Neigungswinkel des Endabschnitts 26 dargestellt.
  • In 5c ist dann der Endzustand erreicht. Durch die erhöhte Verpressung des Endabschnitts 26 wird einerseits verhindert, dass das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 sich zwischen die beiden Deckschichten in die Strukturschicht einlagert. Wie im ersten Ausführungsbeispiel können an den beiden Formhälften Rippen oder Vorsprünge angebracht werden, die eine lokale Einschnürung des Verbundmaterials 4 bewirken und somit eine weitere Barriere für die Ausdehnung des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 darstellen.
  • Des weiteren ist in 5c dargestellt, wie eine Einspritzvorrichtung 49 angeordnet sein kann, um den Hohlraum mit Dekormatenal auszukleiden. Die Darstellung ist in keiner Weise auf die Einspritzung von Dekormatenal in den konkaven Bereich des Verbundmaterials 4 und des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 begrenzt, in gleicher Weise kann eine Einspritzvorrichtung in der Negativform 24 vorgesehen sein. Der letzte Verfahrensschritt der Öffnung der beiden Formhälften ist nicht dargestellt. Zusätzlich können in dem Bereich des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 im Auflagebereich in der Positivform oder im Aufnahmebereich der Negativform Heizvorrichtungen vorgesehen sein, wodurch eine Fließfähigkeit des Kunststoffmaterials schon bei geringeren Pressdrücken erreicht wird. Je nach gewünschter Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6, welches den Rahmen oder die Abschlussbereiche des Verbundmaterials bildet, mit welchem das Verbundmaterial mit andere Bauteilen verbunden wird, wird der benötigte Innendruck allein durch die Wahl der Formtoleranzen oder nur durch Kombination der Formtoleranzen mit einer Erwärmung des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 erreicht.
  • In 6a wird der erste Verfahrensschritt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Nach diesem Verfahren wird ein dreidimensionales Formteil aus einem Verbundmaterial 4 hergestellt. Dazu wird ein plattenförmiges Halbzeug auf eine Negativform 38 gelegt. Die Negativform hat eine horizontale Auflagefläche 37, auf welche ein Strang 12 aus einem thermoplastischen, fließfähigen Kunststoffmaterial aufgelegt wird. Der Strang 12 kann ebenfalls einen Hohlraum 43 aufweisen, der mit Druckmittel gefüllt sein kann. Die Positivform 39 ist so weit geöffnet, dass das Verbundmaterial 4 und das thermoplastische Kunststoffmaterial 12 eingelegt werden können.
  • Zwischen der Negativform 38 und dem Verbundmaterial 4 ist eine Schicht 40 aufgespannt, welche verhindert, dass das Verbundmaterial unkontrolliert in die Öffnung der Negativform fällt. Diese Schicht 40 besteht aus elastischem Material, welches sich unter Ausübung der Pressdrücke nicht mit dem Verbundmaterial verbindet. Dazu ist sie entweder mit haftungsabweisenden Substanzen beschichtet oder lässt sich wie eine Folie abziehen. Wenn die Schicht 40 aus elastischem Material gefertigt ist, und sich nicht mit dem Verbundmaterial 4 oder thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 verbindet, kann dieselbe Schicht für eine Anzahl von Presszyklen wieder verwendet werden. In einer anderen Ausführungsart wird die Schicht 40 zwar mit Spannvorrichtungen 41 vorgespannt, allerdings werden die Spannvorrichtungen auf eine begrenzte Zugspannung voreingestellt. Wenn die Zuspannung in der Schicht den voreingestellten Wert übersteigt, wird die Schicht 41 nachgeführt. Insbesondere bei tiefen Bauteilen oder scharfen Kanten der Formteile wird diese Schicht dann nicht überdehnt. Allerdings muss eine minimale Zugspannung gewährleistet sein.
  • In 6b ist eine erste Phase des Schließvorgangs der Positivform 39 durch Annäherung an die Negativform 38 dargestellt. Das Verbundmaterial 4 passt sich der Formgeometrie der Positivform 39 an und wird durch die Schicht 40 korrekt positioniert.
  • In 6c ist eine zweite Phase des Schließvorgangs der Positivform 39 durch Annäherung an die Negativform 38 dargestellt. Das Verbundmaterial 4 passt sich der Formgeometrie der Positivform weiter 39 an und wird durch die Schicht 40 und die Wand der Negativform 38 genau positioniert. Der Strang 12 des thermoplastischen Kunststoffmaterials wird mit dem Verbundmaterial mit verschoben und in den Zwischenraum zwischen Positivform und Negativform aufgenommen.
  • Zusätzlich können in dem Bereich des thermoplastischen Kunststoffmaterials im Auflagebereich in der Positivform oder im Aufnahmebereich der Negativform Heizvorrichtungen vorgesehen sein, wodurch eine Fließfähigkeit des Kunststoffmaterials schon bei geringeren Pressdrücken erreicht wird. Je nach gewünschter Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials, welches den Rahmen oder die Abschlussbereiche des Verbundmaterials bildet, mit welchem das Verbundmaterial mit andere Bauteilen verbunden wird, wird der benötigte Innendruck allein durch die Wahl der Formtoleranzen oder nur durch Kombination der Formtoleranzen mit einer Erwärmung des thermoplastischen Kunststoffmaterials erreicht.
  • In 6d ist dann der Endzustand erreicht. Durch die erhöhte Verpressung des Endabschnitts 26 wird einerseits verhindert, dass das thermoplastische Kunststoffmaterial sich zwischen die beiden Deckschichten in die Strukturschicht einlagert. Wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel können an die beiden Formhälften Rippen oder Vorsprünge angebracht werden, die eine lokale Einschnürung des Verbundmaterials bewirken und somit eine weitere Barriere für die Ausdehnung des thermoplastischen Kunststoffmaterials darstellen.
  • Der Abstand der beiden Formhälften entspricht im Bereich der zentralen Auflage des Verbundmaterials 35 der Summe aus der gewünschten Dicke des Verbundmaterials und der Differenz der gewünschten Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials und der ursprünglichen Dicke des Verbundmaterials. Diese Differenz wird Null, wenn die beiden Dicken identisch sein sollen. Der Abstand des Aufnahmebereichs in der Positivform 28 vom Aufnahmebereich 29 in der Negativform vermindert sich gegenüber dem Abstand der beiden Formhälften im Bereich der zentralen Auflage um die Dicke des Verbundmaterials abzüglich der gewünschten Wandstärke des thermoplastischen Kunststoffmaterials. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine geringere Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials vorgesehen. Zudem wird ein fließender Übergang der Dicke des Verbundmaterials zu der Dicke des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 vorgesehen. Dazu hat die Positivform einen Endabschnitt 26, welcher einen von dem Wandabschnitt 36 abweichenden Neigungswinkel aufweist. Im dargestellten Beispiel ist daher ein geringerer Neigungswinkel des Endabschnitts 26 dargestellt.
  • Der letzte Verfahrensschritt der Öffnung der beiden Formhälften ist nicht dargestellt. Allerdings sind mehrere Einspritzvorrichtungen 49 vorgesehen, mittels welchen eine Beschichtung in einen Zwischenraum von 0,5 bis 2 mm zwischen der Negativform 38 und dem aus dem Verbundmaterial 4 und dem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 eingespritzt wird. Der Zeitpunkt des Einspritzens ist somit unmittelbar anschließend an das Signal zum Öffnen der beiden Formhälften. Während des Einspritzens und einer darauf folgenden Abkühlungs- oder Aushärtungsphase der eingespritzten Dekorschicht verbleiben die Formhälften in dem oben angegebenen Abstand. Soll die elastische Schicht 40 durch eine Dekorschicht ersetzt werden, ist zumindest an einer zentral angeordneten Einspritzvorrichtung eine Einstichvorrichtung vorgesehen, welche bei Ausbildung eines geringen Formabstandes ausgelöst wird, um die elastische Schicht zu durchtrennen. Die Vorspannung der elastischen Schicht ist derart gewählt, dass sie sich nach der Durchtrennung durch die mittige Schneidvorrichtung in den Randbereich des Formteils zurückzieht und bei einem Zwischenhub der Positivform 39 einfach entnommen werden kann.
  • In einer anderen Ausführung ist die elastische Schicht 40 beispielsweise ein Vlies. Diese Schicht wird mit dem thermoplastischen Kunststofmaterial 6 und dem Verbundmaterail 4 mit verpresst und von dem fließfähigen thermoplastischen Kunststoffmaterial zumindest teilweise umlagert. Durch diese Umlagerung ist das Vlies nach Ende des Pressvorgangs in seiner Position fixiert. Wenn nun die Positivform 39 um wenige Millimeter von der Negativform 38 entfernt wird, verbleibt das Vlies in seiner Position. Durch die symmetrisch angeordneten Einspritzvorrichtungen wirken auch allseits gleiche oder ähnliche Druckkräfte auf die Vliesschicht, sodass es nicht zu einer Verschiebung der Vliesschicht relativ zu dem Verbundmaterial 4 oder dem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 kommen kann. Das Vlies hat somit die Funktion einer Haftvermittlerschicht.
  • Wie in den vorhergehenden Beispielen ist es möglich, die Einspritzvorrichtungen auch in der Positivform anzuordnen. Grundsätzlich kann jede der beiden Oberflächen des Formteils mit einer Dekorschicht versehen werden.
  • In 7a und 7b ist im Detail dargestellt, welche Möglichkeiten für die Anordnung einer Einspritzvorrichtung bestehen, welche ein Dekormaterial auf eine Kombination von Verbundmaterial 4 mit einem thermoplastischen Kunststoffmaterial 6 aufspritzt Dabei ist dargestellt, dass die in der Zeichnung linksseitig dargestellte Einspritzvorrichtung in einen flächenartigen Hohlraum, den Einspritzraum 42 einspritzt, welcher sich über dem thermoplastischen Kunststoffmaterial erstreckt.
  • In 7a wird der letzte Schritt zur Herstellung eines Bauteils aus mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Ausführungsbeispiel in 6a bis 6d dargestellt.
  • In 7b ist dargestellt, wie das Dekormaterial 50 den zur Verfügung stehenden Querschnitt ausfüllt. Dazu ist die in 7a im Schnitt dargestellte Pressform in einer Ansicht von oben dargestellt. Die Positivform 39 wurde weggelassen, sodass man direkt auf das verpresste Verbundmaterial 4 und das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 sieht. Um eine gleichmäßige Verteilung des Dekormaterials 50 auf der Oberfläche des Verbundmaterials 4 und des thermoplastischen Kunststoffmaterials 6 zu erreichen, wird der Hochdruckstempel um 0,5 bis 2 mm gegenüber seiner Endposition nach 6d angehoben, dass das Dekormaterial unter Druck die gesamte Oberfläche des Formteils ausfüllt. Durch den Druck von bis zu 250 bar dringt das Dekormaterial in die mittels eines Vlieses oder dergleichen behaftete Oberfläche des thermoplastischen Kunststoffmaterials 4 und des Verbundmaterials 4 ein und haftet so mit demselben. Das Vlies kann auch anstatt der elastischen Schicht 40 vorgesehen sein oder selbst die elastische Schicht ausbilden. Dann wird das Vlies nicht in einem Zwischenhub entnommen, sondern verbleibt während des gesamten Pressvorgangs auf der Oberfläche. Da das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 fließfähig wird, hat es sich bereits zumindest teilweise in die Struktur des Vlieses eingelagert, sodass die Position des Vlieses auf der Oberfläche des Formteils fixiert ist. Durch die Verwendung des Vlieses 40 und eventuell darauf angebrachter Haftvermittler haftet die Dekorschicht 50 sowohl auf dem thermoplastischen Kunststoffmaterial wie auch auf dem Verbundmaterial.
  • 8a und 8b zeigen die Möglichkeit einer Anbringung von Verbindungselementen oder Halteelementen aus fließfähigem thermoplastischen Kunststoff 6 in bestimmten Abschnitten. Der thermoplastische Kunststoff kann wiederum aus einem Wulstmaterial oder Strang bestehen, in welchem ein druckmittelgefüllter Hohlraum 43 angebracht ist.
  • Das thermoplastische Kunststoffmaterial 6 und das Verbundmaterial 4 sind auf einer Oberfläche von einer Dekorschicht 50 aus Dekormaterial bedeckt, welche mittels einem der vorhergehenden Einspritzanordnungen hergestellt wurde.
  • 1
    Form
    2
    Hochdruckstempel
    3
    Niederdruckstempel
    4
    Verbundmaterial
    5
    Pressform
    6
    thermoplastisches Kunststoffmaterial
    7
    Federelement
    8
    Vorsprung
    9
    Nut
    10
    Ummantelung
    11
    Verbindungselement
    12
    fließfähige Schicht
    13
    Metallaufsatz
    14
    Ausnehmung
    15
    Verbindungsleiste
    16
    Kernschicht
    17
    Verstärkungsschicht
    18
    Verstärkungsschicht
    19
    Dekorschicht (Film oder Lack)
    20
    Strukturdekorschicht (Stoff, Filz)
    21
    Gewebe
    22
    Fasermaterial oder anderes Beschichtungsmaterial
    23
    Fließfähiges Verbindungsmaterial
    24
    Negativform
    25
    Positivform
    26
    Endabschnitt
    27
    Auflagefläche in der Positivform
    28
    Aufnahmebereich in der Negativform
    29
    Formwand
    30
    Rand des Verbundmaterials
    31
    Bereich des Verbundmaterials unter Vorsprung
    32
    Randbereich der Deck- oder Mantelschicht
    33
    Auflagefläche
    34
    Schräge Seitenfläche
    35
    zentrale Auflage
    36
    Wandabschnitt
    37
    Auflagefläche Negativform
    38
    Negativform
    39
    Positivform
    40
    elastische Schicht
    41
    Spannvorrichtung
    42
    Einspritztaum
    43
    Hohlraum
    44
    Zuleitung
    45
    Stichvorrichtung
    46
    Dichtelement
    47
    Öffnung
    48
    Bereich vergrößerten Querschnitts
    49
    Einspritzvorrichtung
    50
    Dekormaterial

Claims (29)

  1. Form (1) zur Aufnahme von Kunststoffmaterial zur Herstellung dreidimensionaler, dünnwandiger Formteile aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial (6) und einem Verbundmaterial mit thermoplastischen Anteilen (4) bestehend aus einer Pressform (5) mit einem inneren Stempel (3) und einem oder mehreren äußeren Stempeln (2) wobei der innere Stempel (3) und der oder die äußeren Stempel (2) mit unterschiedlichen Drücken arbeiten und das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) zwischen dem oder den äußeren Stempeln (2) und der Pressform (5) angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, dass das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) und das Verbundmaterial (4) mittels einer in der Pressform (5) vorgesehenen Einspritzvorrichtung (49) mit einer Schicht aus Dekormaterial (50) überzogen werden.
  2. Form nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass äußere Stempel (2) und innere Stempel (3) im unbelasteten Zustand durch ein Federelement (7) in konstantem Abstand gehalten werden.
  3. Form nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass zumindest jeder äußere Stempel (2) über eine hydraulische Hebe- und Absenkvorrichtung verfügt.
  4. Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Kunststoff, welches ein thermoplastisches Kunststoffmaterial (6) und ein Verbundmaterial (4) mit thermoplastischen Anteilen enthält, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Verbundmaterial (4) in eine Pressform (5) eingelegt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt thermoplastisches Kunststoffmaterial (6) in Randbereichen des Verbundmaterials positioniert wird, in einem dritten Verfahrensschritt ein innerer Stempel (3) auf die Oberfläche des Verbundmaterials abgesenkt wird, wobei in einem vierten Verfahrensschritt mindestens ein äußerer Stempel (3) auf das thermoplastische Kunststoffmaierial (6) abgesenkt wird wobei der zweite und jeder weitere äußere Stempel (3, 24, 39) unter einem Druck arbeiten, unter welchem das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) fließfähig wird, wobei es zu einem festen Verbund des thermoplastischen Kunststoffmaterials (6) mit dem Verbundmaterial (4) kommt, und in einem fünften Schritt alle Stempel von dem verbundenen thermoplastischen Kunststoffmaterial (6) und dem Verbundmaterial (4) soweit entfernt werden, dass in den Zwischenraum zwischen Pressform (5) und Verbundmaterial (4) und thermoplastischem Kunststoffmaterial (6) ein Dekormaterial (50) mittels einer Einspritzvorrichtung (49) eingespritzt wird und das dünnwandige Formteil der Pressform (5, 25, 38) entnommen wird, gekennzeichnet dadurch, dass die Dekorschicht (50) in gleichmäßiger Dicke über die Oberfläche des dünnwandigen Formteils verteilt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial (4) auf eine Pressform (5) in der Form eines Stempels mit einem konvexen Profil (25) aufgelegt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial (4) von einem Stempel mit einem konkaven Profil (24) mit einem Oberflächenverlauf, welcher der Pressform (5) in der Form eines Stempels mit dem konvexen Profil (25) entgegengesetzt ist, in eine dreidimensionale Form gepresst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial (4) auf eine Pressform (5) mit einem konkaven Profil (38) aufgelegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial von einem Stempel mit einem konvexen Profil (39) in eine dreidimensionale Form gepresst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 15, 17, gekennzeichnet dadurch, dass das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) bereits verformt wird, bevor die jeweiligen Stempel (24, 39) und die Pressformen (25, 38) geschlossen sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 15, 17, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial (4) seine endgültige Form erhält, wenn die jeweiligen Stempel (24, 39) und die Pressformen (25, 38) geschlossen sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass bei geschlossenen Formhälften ein Druck von maximal 20 bar auf das Verbundmaterial (4) aufgebracht wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass bei geschlossenen Formhälften ein Druck von maximal 250 bar auf das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) aufgebracht wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial durch mindestens einen im Stempel (3, 24, 39) vorgesehenen Vorsprung (8) oder Endabschnitt (26) gepresst wird.
  14. Verfahren nach Ansprüchen 9, 10, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbundmaterial (4) und das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) auf einer elastischen Schicht (40) aufliegen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass die elastische Schicht (40) den Pressvorgang mit vollzieht.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die elastische Schicht (40) Haftvermittler enthält.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, dass die elastische Schicht (40) vor dem Einspritzen des Dekormaterials (50) durchtrennt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, dass die elastische Schicht in einem Zwischenhub entnommen wird.
  19. Verfahren nach Ansprüchen 15 oder 16, gekennzeichnet dadurch, dass die elastische Schicht (40) eine Vliesschicht ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Vliesschicht (40) von dem thermoplastischen Kunststoffmaterial (6) zumindest teilweise umlagert wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet dadurch, dass die Vliesschicht (40) von Dekormaterial (50) umspritzt wird.
  22. Formteil aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial (6) und einem Verbundmaterial (4), wobei das Verbundmaterial einen mehrschichtigen Aufbau aufweist und mindestens eine Kernschicht (16) und je eine Verstärkungsschicht (17, 18) umfasst, wobei die Kernschicht (16) einen zellenartigen Aufbau hat, und die Verstärkungsschichten (17, 18) aus thermoplastischem Material bestehen, und das Verbundmaterial (4) zumindest an Teilen seines Umfangs von thermoplastischem Kunststoffmaterial (6) umgeben ist und das thermoplastische Kunststoffmaterial (6) mindestens einen Hohlraum (42, 43) enthält, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens auf einer Oberfläche des Formteils eine Dekorschicht vorgesehen ist.
  23. Formteil nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass der zellenartige Aufbau der Kernschicht (16) eine Wabenstruktur aufweist.
  24. Formteil nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass der zellenartige Aufbau der Kernschicht (16) Schaumstruktur aufweist.
  25. Formteil nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass der zellenartige Aufbau der Kernschicht (16) Gitterstruktur aufweist
  26. Formteil nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass das thermoplastische Material (6) unterschiedliche Wandstärke aufweist.
  27. Formteil nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass das thermoplastische Material mindestens einen Bereich vergrößerten Querschnitts (48) aufweist.
  28. Formteil nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass zwischen der Dekorschicht und dem Verbundmaterial (4) und dem thermoplastischen Kunststoffmaterial (6) eine Haftvermittlerschicht (40) vorgesehen ist.
  29. Formteil nach Anspruch 28, gekennzeichnet dadurch, dass die Haftvermittlerschicht (40) eine Vliesschicht ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014207948A1 (de) * 2014-04-28 2015-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Fahrzeugbauteilen

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1128214A (en) * 1965-10-14 1968-09-25 Mayor Aldermen An improvements in or relating to a method of forming panels of mouldable material and containing inserts
DE3444321A1 (de) * 1984-12-05 1986-06-05 Ring, Hans-Georg, 2844 Lemförde Faserverstaerkte kunststoff-formteile, vorzugsweise in grossflaechiger ausfuehrungsform, mit glatter eingefaerbter oder lackierfaehiger oberflaeche, die bis zu ihrer weiterverarbeitung mit einer schutzfolie versehen sind, sowie verfahren zu ihrer herstellung
EP0328698A2 (de) * 1988-02-16 1989-08-23 Cone Mills Corporation Vakuumformverfahren für thermoplastische Materialien und damit hergestellter Gegenstand
DE4130620A1 (de) * 1991-09-14 1993-03-25 Eurocopter Deutschland Verfahren zum biegeformen eines ebenflaechigen gegenstandes mit wabenstruktur
DE69109605T2 (de) * 1990-10-12 1996-01-18 Sviluppo Settori Impiego Srl Verfahren zum Herstellen wärmeisolierender und/oder eine bestimmte Struktur aufweisender Gegenstände und so hergestellte Gegenstände.
DE10112722A1 (de) * 2000-03-15 2001-11-08 Patent Holding Company Fraser Verfahren und Vorrichtung zum Verformen eines thermoplastischen Sandwich-Materials und dadurch hergestellte tiefgezogene Artikel
DE10143883A1 (de) * 2001-09-07 2003-03-27 Magna Eybl Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginnenteils

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1128214A (en) * 1965-10-14 1968-09-25 Mayor Aldermen An improvements in or relating to a method of forming panels of mouldable material and containing inserts
DE3444321A1 (de) * 1984-12-05 1986-06-05 Ring, Hans-Georg, 2844 Lemförde Faserverstaerkte kunststoff-formteile, vorzugsweise in grossflaechiger ausfuehrungsform, mit glatter eingefaerbter oder lackierfaehiger oberflaeche, die bis zu ihrer weiterverarbeitung mit einer schutzfolie versehen sind, sowie verfahren zu ihrer herstellung
EP0328698A2 (de) * 1988-02-16 1989-08-23 Cone Mills Corporation Vakuumformverfahren für thermoplastische Materialien und damit hergestellter Gegenstand
DE69109605T2 (de) * 1990-10-12 1996-01-18 Sviluppo Settori Impiego Srl Verfahren zum Herstellen wärmeisolierender und/oder eine bestimmte Struktur aufweisender Gegenstände und so hergestellte Gegenstände.
DE4130620A1 (de) * 1991-09-14 1993-03-25 Eurocopter Deutschland Verfahren zum biegeformen eines ebenflaechigen gegenstandes mit wabenstruktur
DE10112722A1 (de) * 2000-03-15 2001-11-08 Patent Holding Company Fraser Verfahren und Vorrichtung zum Verformen eines thermoplastischen Sandwich-Materials und dadurch hergestellte tiefgezogene Artikel
DE10143883A1 (de) * 2001-09-07 2003-03-27 Magna Eybl Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginnenteils

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014207948A1 (de) * 2014-04-28 2015-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Fahrzeugbauteilen
DE102014207948B4 (de) 2014-04-28 2024-01-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Fahrzeugbauteilen

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