DE19711794A1

DE19711794A1 - Method for manufacturing vehicle body outer shell components

Info

Publication number: DE19711794A1
Application number: DE1997111794
Authority: DE
Inventors: Anja Dipl Ing Jaeschke; Karl Donauer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1997-07-24

Abstract

The method involves an insert (20) which is coated with a thermo-plastics material during the working-run of injection moulding. The insert is electrically conductive and may be pre-formed. The visible top side is thermo plastic and the non-visible underside is composed of the insert. The manufacturing method also involves two mould halves (10,12) with a limiting cavity (16). A feeder canal (30) with a heated nozzle (32) connected to the cavity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei nes Karosserieaußenhautbauteils.The invention relates to a method for producing egg body outer skin component.

Im Karosseriebau werden immer mehr Kunststoffbauteile eingesetzt. Der Grund hierfür ist das geringere Gewicht dieser Bauteile, sowie deren kostengünstigere Fertigung. Bei den sichtbaren Karosserieaußenhautbauteilen besteht eine erhöhte Anforderung an Optik und Genauigkeit. So darf sich deren Lackierung nicht von der Lackierung von anderen Karosserieoberflächen aus Stahlblech oder Alumi niumblech unterscheiden. Zusätzlich sollte die Steifig keit und der Wärmeausdehnungskoeffizient dieser Karosse rieaußenhautbauteile gewisse Grenzwerte nicht unter- bzw. überschreiten, um die vorgegebenen Spaltmaße einhalten zu können. Verwendung finden z. B. Kotflügel aus glasfaser verstärkten Duroplasten (SMC). Die Herstellung dieser Du roplaste ist aber aufwendig, weil sie gegenüber Thermo plasten höhere Zykluszeiten benötigen. Außerdem muß die Oberfläche für die Lackierung speziell vorbereitet und bearbeitet werden (Oberflächenfinish). Als zusätzlicher Arbeitsschritt bedeutet dies eine weitere Verteuerung des Bauteils. Bei der im Kraftfahrzeugbau üblichen elektro statischen Online-Lackierung können nur leitfähige Mate rialien lackiert werden. Die nichtleitenden Duroplaste müssen deshalb in einem weiteren zusätzlichen Arbeits schritt mit einer leitfähigen Grundierung versehen wer den. More and more plastic components are being used in body construction used. The reason for this is the lower weight of these components, as well as their cheaper production. There is visible body shell components an increased requirement for optics and accuracy. So their painting must not differ from the painting of other body surfaces made of sheet steel or aluminum distinguish between nium sheet. In addition, the stiff speed and the coefficient of thermal expansion of this body outer skin components do not fall below or fall below certain limit values exceed to comply with the specified gap dimensions can. Find use z. B. fiberglass fenders reinforced thermosets (SMC). The making of this you But roplast is complex because it is thermo plastic need higher cycle times. In addition, the Surface specially prepared for painting and are processed (surface finish). As an additional This step means a further increase in the price of the Component. In the usual electro in automotive engineering online static painting can only conductive mate rialien be painted. The non-conductive thermosets therefore have to work in another additional step with a conductive primer the.

Verwendung finden auch unverstärkte Thermoplaste als Ma terial für Karosserieaußenhautbauteile. Die Oberfläche dieser Thermoplaste besitzt eine sehr gute Oberflächenan mutung, die eine Nachbehandlung nicht erfordert. Solche Bauteile weisen jedoch Nachteile bezüglich der Steifig keit und des Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Die immer geringer werdenden Spaltmaße stellen bei solchen Bautei len ein großes Problem dar. Außerdem ist die Schlagfe stigkeit dieser Bauteile relativ gering und das Splitter verhalten bei niedrigen Temperaturen ungenügend. Da die Thermoplaste ebenfalls nicht leitfähig sind, ist auch hier eine aufwendige leitfähige Grundierung notwendig.Unreinforced thermoplastics are also used as Ma material for body shell components. The surface this thermoplastic has a very good surface finish guess that does not require post-treatment. Such However, components have disadvantages with regard to rigidity speed and the coefficient of thermal expansion. The always Gaps that become smaller in such components len is a big problem Stability of these components is relatively low and the splinter behave insufficiently at low temperatures. Since the Thermoplastics are also not conductive, too here a complex conductive primer is necessary.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Karosserieaußenhautbauteils anzuge ben, das die oben genannten Nachteile nicht besitzt, das insbesondere einfach, kostengünstig und schnell durch führbar ist.The object of the present invention is a method to produce a body shell component ben that does not have the disadvantages mentioned above, that especially easy, inexpensive and quick is feasible.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angege benen Verfahrensschritte. Die wesentliche Idee der Erfin dung besteht darin, daß das Karosserieaußenhautbauteil auf seiner nicht sichtbaren Rückseite mit einer der Ver stärkung dienenden Einlage versehen ist und das Bauteil in Hinterspritztechnik hergestellt wird.This problem is solved by the specified in claim 1 process steps. The essential idea of the Erfin tion is that the body shell component on its invisible back with one of the ver reinforcement insert is provided and the component is produced in back injection technology.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are in specified in the subclaims.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:Below is an embodiment with reference to the drawing tion explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Schnitt durch ein Spritzgußwerkzeug, Fig. 1 section through an injection mold,

Fig. 2 Ausschnitt eines Kotflügels. Fig. 2 section of a fender.

Das in Fig. 1 dargestellte Spritzgußwerkzeug 1 besteht im wesentlichen aus zwei Werkzeughälften, einer feststehen den Werkzeughälfte 10 und einer beweglichen Werkzeughälfte 12.The injection molding tool 1 shown in Fig. 1 consists essentially of two mold halves, a fixed stand the tool half 10 and a movable mold half 12.

In die beiden Werkzeughälften 10, 12 sind die formteil bildenden Konturen eingearbeitet, so daß durch die Werk zeughälften 10, 12 eine Kavität 16 begrenzt wird.In the two tool halves 10 , 12 , the contours forming the molded part are incorporated, so that a cavity 16 is delimited by the tool halves 10 , 12 .

An der Kontur der beweglichen Werkzeughälfte 12 ist eine Einlage 20 derart fixiert, daß die Einlage 20 beim Füllvorgang mit thermoplastischem Kunststoff sich nicht verschiebt.An insert 20 is fixed to the contour of the movable tool half 12 in such a way that the insert 20 does not shift during the filling process with thermoplastic.

Über einen Zuführkanal 30 ist eine beheizte Düse 32 mit der Kavität 16 verbunden. Über dieses Zuführsystem wird das geschmolzene, thermoplastische Kunststoffmaterial un ter Druck in die Kavität 16 eingebracht.A heated nozzle 32 is connected to the cavity 16 via a feed channel 30 . The molten thermoplastic material is introduced under pressure into the cavity 16 via this feed system.

Der Fliesfrontverlauf beim Einspritzbeginn ist durch die Kreisabschnitte A skizziert.The flow front course at the start of injection is through the Circular sections A outlined.

Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren näher er läutert. Zu Beginn des Herstellungsverfahrens wird die Einlage 20 in das geöffnete Spritzgußwerkzeug 1 einge legt. Bei der Einlage kann es sich um ein Gelege aus bahnförmigem Material oder um einen Vorförmling aus Poly ester, Polyamid, Textilien oder Fasern handeln. Als Fa sern kommen insbesondere Glas, Kohle, Natur-, Metallfa sern in Frage. Bei den Materialien kann es sich um Ge webe, Gewirke, Nadel oder Polvliese, Folien oder Verbund materialien handeln. Über die Materialauswahl der Einlage 20 lassen sich die gewünschten Eigenschaften des Karosse rieaußenhautbauteils erzielen. Nach dem Schließen des Werkzeugs 1 wird über die Düse 32 und den Kanal 30 flüs siger Thermoplast unter Druck in die Kavität 16 einge bracht. Nachdem die Kavität 16 vollständig mit Thermo plast ausgefüllt ist, erfolgt die Erstarrung des Bauteils während einer kurzen Abkühlzeit. Danach kann das Karosse rieaußenhautbauteil 60 aus dem Spritzgußwerkzeug 1 ent nommen werden und sofort verbaut werden. Je nach Material und Struktur der Einlage dringt der Thermoplast in die Einlage ein und bildet mit dieser nach dem Erstarren eine mechanische Einheit. The method according to the invention is explained in more detail below. At the beginning of the manufacturing process, the insert 20 is inserted into the opened injection mold 1 . The insert can be a scrim made of sheet material or a preform made of polyester, polyamide, textiles or fibers. Glass, coal, natural and metal fibers are particularly suitable fibers. The materials can be woven, knitted, needle or non-woven, foils or composite materials. The desired properties of the body outer skin component can be achieved via the material selection of the insert 20 . After closing the tool 1 , liquid thermoplastic is introduced under pressure into the cavity 16 via the nozzle 32 and the channel 30 . After the cavity 16 is completely filled with thermoplastic, the component solidifies during a short cooling time. Thereafter, the body outer skin component 60 can be removed from the injection molding tool 1 and installed immediately. Depending on the material and structure of the insert, the thermoplastic penetrates the insert and forms a mechanical unit with it after solidification.

In Fig. 2 ist ein Kotflügel 60 als Beispiel für ein Ka rosserieaußenhautbauteil dargestellt. Das erfindungsge mäße Verfahren kann für beliebige Karosserie außenhautbauteile eingesetzt werden. Die nicht sichtbare Unterseite 52 des Kotflügels 60 besteht im wesentlichen aus der Einlage 20. Die Oberseite 50 wird durch den Thermoplast 40 gebildet. Die Oberseite 50 erfüllt die Anforderung an die Oberflächenanmutung. Eine Nacharbeit ist nicht notwendig. Der Kotflügel kann sofort nach der Herstellung eingebaut werden. In vorteilhafter Weise wird eine leitfähige Einlage 20, z. B. ein Gelege, verwendet. Damit kann der Kotflügel 60 mit den übrigen Karosserieteilen elektrostatisch online lackiert werden. Eine aufwendige Grundierung entfällt hierbei.In Fig. 2, a fender 60 is shown as an example of a body outer skin component. The method according to the invention can be used for any body shell components. The invisible underside 52 of the fender 60 essentially consists of the insert 20 . The top 50 is formed by the thermoplastic 40 . The top 50 meets the surface appearance requirement. Rework is not necessary. The fender can be installed immediately after manufacture. Advantageously, a conductive insert 20 , for. B. a clutch used. The fender 60 can thus be electrostatically painted online with the other body parts. A complex primer is not necessary.

Durch den Einsatz eines Geleges bzw. eines Vorförmlings mit bevorzugter Faserausrichtung können Kräfte übertragen und weitergeleitet werden, die im Bauteil 60 auftreten.By using a scrim or a preform with a preferred fiber orientation, forces that occur in the component 60 can be transmitted and transmitted.

Geeignete Gelege bzw. Vorförmlinge als Einlagen 20 behin dern die Wärmeausdehnung des Thermoplasten 40, wodurch die auf das Design einflußnehmende Vergrößerung des Bau teils in Form von Überwölbung bzw. Wachsen behindert wird.Suitable fabrics or preforms as inserts 20 obstruct the thermal expansion of the thermoplastic 40 , whereby the enlargement of the construction influencing the design is hindered in part in the form of arching or waxing.

Das Gelege bzw. der Vorförmling können so ausgelegt sein, daß eine Versteifung der Bauteile insbesondere an Befe stigungspunkten erreicht werden kann.The scrim or the preform can be designed that a stiffening of the components, in particular on Befe can be achieved.

Claims

1. A method for producing a body outer skin component, characterized in that an insert ( 20 ) is covered with a thermoplastic material in one operation in back-injection technology.

2. The method according to claim 1, characterized in that the insert ( 20 ) is electrically conductive.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the insert ( 20 ) is a clutch.

4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the insert ( 20 ) is a preform.

5. body outer skin component, characterized in that the visible top ( 50 ) from a thermoplastic ( 40 ) and the invisible bottom ( 52 ) consists of a layer ( 20 ).