DE19829859C2 - Kunststoffbauteil, insbesondere Außenhautteil einer Kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffbauteil nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit Kunststoff-Karosserien oder mit Kunststoff-An­ bauteilen zu versehen. Diese Kunststoff-Bauteile werden in der Regel auch in Wa­ genfarbe lackiert.

Je nach verwendetem Kunststoffmaterial ist die Vorbereitung für die Lackierung sehr zeit- und kostenintensiv.

Die heutigen Qualitätsanforderungen an ein vertikal bzw. horizontal verbautes Kunststoffbauteil entsprechen denen von entsprechenden Blechbauteilen. Um diese Qualitätsanforderungen (z. B. Oberflächengüte) beispielsweise bei einem horizontal verbauten Kunststoffbauteil zu erfüllen, muß ein wesentlicher Mehraufwand im Ver­ gleich zu Blechbauteilen getrieben werden.

Ein Grund hierfür liegt zum einen in der Tatsache, daß horizontal angeordnete Ka­ rosserie-Außenflächen, also beispielsweise Motorraum-, Kofferraumdeckel, Dachaußenhaut oder auch Cabrio-Verdeckkasten, eine große Fläche aufweisen und damit entsprechend steif ausgestaltet werden müssen. Auch sind auf derartigen ebenen Lackflächen Oberflächenfehler wesentlich leichter und besser zu erkennen als an vertikal verlaufenden Oberflächen.

Aus diesen Gründen wurden bei Kraftfahrzeugen bei hohen Qualitätsanforderungen an die Oberfläche für große horizontal ausgerichtete Bauteile praktisch keine Kunst­ stoff-Bauteile eingesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufbau eines Kunststoff-Bauteils vorzuschlagen, das einfach und kostengünstig zu lackieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß durch die Verwendung einer aus einer PUR-Injektionsmasse bestehenden Basisschicht, die auf das Kunststoff-Träger- Bauteil, im folgenden Außenträger genannt, aufgetragen und verdichtet wird, eine sehr dichte, porenfreie, homogene Oberfläche entsteht, die nach einem Reinigen wie eine Blechoberfläche lackiert werden kann. Zusätzliche, sonst bei Kunststoff­ bauteilen übliche Schritte zur Oberflächenvorbereitung bzw. Verbesserung für eine anschließende Lackierung sind nicht erforderlich. Die lackierte Kunststoff-Ober­ fläche erfüllt die gleichen Qualitätsanforderungen, die eine lackierte Blechoberfläche erfüllt.

Der Außenträger ist ebenfalls wie die Basisschicht aus Polyurethan hergestellt. Ge­ eignete Herstellungsverfahren sind beispielsweise das LFI-Verfahren, das Fiburit- Tec-Verfahren oder das S-RIM (Structural Reaction Injection Moulding) oder analoge Verfahren. Vor dem Aufbringen der Basisschicht wird eine übliche Ober­ flächenbehandlung durchgeführt, damit eine vollständige Haftung der anschließend aufgebrachten Basisschicht gewährleistet ist.

Die Basisschicht besteht aus PUR Injektionsmassen, die sich für das RRIM (Reinforced Reaction Injection Moulding) oder RIM Verfahren eignen. Nach dem Einbringen in das Werkzeug wird unmittelbar die PUR-Injektionsmasse nach­ verdichtet.

Es ist zwar bekannt, Kunststoff-Verbundbauteile aus für RIM oder für S-RIM ge­ eigneten Injektionsmassen herzustellen und diese mit anderen Bauteilen, die nach dem RRIM oder RIM Verfahren hergestellt wurden, zu verbinden. Im Gegensatz hierzu besteht die Erfindung im Aufbringen und anschließenden Verdichten des PUR-Schaumes zu einer Schicht, um eine Basisschicht für eine spätere Lackierung zu erhalten.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Bauteile für die horizontal verlaufen­ den Oberflächen von Karosserie-Außenhäuten ist es sinnvoll, auf der Rückseite des Außenträgers einen oder mehrere Versteifungsträger vorzusehen, wie es auch bei entsprechenden Blechkomponenten üblich ist. Bevorzugt werden diese Verstei­ fungsträger auch aus Polyurethan im gleichen Verfahren wie der Außenträger her­ gestellt. Anschließend werden Außenträger und Versteifungsträger in üblicher Weise miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt. Damit erhält man ein Kunststoff-Bauteil aus einem Material, das sich am Ende seiner Lebens­ dauer auch problemlos recyceln läßt.

Da der/die Versteifungsträger bei zu öffnenden Bauteilen wie Motorhaube oder Kofferraumdeckel sichtbar sind, schlägt Anspruch 6 vor, diese mit einer dekorativen Prägung zu versehen. Ebenfalls kann es in diesem Zusammenhang sinnvoll sein, die entsprechende Oberfläche des Außenträgers mit einer dekorativen Oberfläche zu versehen, indem beispielsweise eine Folie aufgebracht wird.

Zum Herstellen der Basisschicht wird der fertig hergestellte und entsprechend vor­ behandelte Außenträger in das Oberwerkzeug eines passenden Injektionspress­ werkzeuges eingelegt und mittels Vakuum gehalten. Patrize und Matrize sind derart dimensioniert, daß bei eingelegtem Außenträger und geschlossenem Werkzeug und nach dem Beenden des Verdichtungshubes im Werkzeug ein Spalt in der Endstärke der Basisschicht übrigbleibt.

Nach dem Einlegen des Außenträgers wird das Werkzeug geschlossen. Hierbei ist der Spalt für die Basisschicht noch größer als deren Endstärke. Anschließend wer­ den die für das RRIM Verfahren geeigneten Injektionsmassen in das geschlossene Werkzeug eingespritzt. Vor deren Aushärten fährt die Presse einen Nachverdich­ tungshub. Im Preßwerkzeug verringert sich damit der Spalt für die Basisschicht auf deren Endstärke. Nach dem Aushärten der Basisschicht kann der beschichtete Außenträger aus dem geöffneten Werkzeug entnommen werden.

Die Lackierung der Basisschicht kann dann nach einem Reinigen der Oberfläche erfolgen.

Die gemäß der Erfindung hergestellten lackierten Kunststoff-Bauteile besitzen eine einer lackierten Blechoberfläche vergleichbare Oberflächenqualität höchster Güte. Sie können schnell und kostengünstig hergestellt werden und eignen sich deshalb für die Prototypen- ebenso wie für Kleinserienherstellung von Außenhautteilen für Kraftfahrzeuge.

Claims (7)

1. Kunststoff-Bauteil, insbesondere Außenhautteil einer Kraftfahrzeug-Karosse­ rie, bestehend aus einem Außenträger aus Polyurethan, dessen Oberfläche lackiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zu lackierende Oberfläche eine Basis­ schicht aufgebracht ist, die aus einer für das RRIM oder RIM Verfahren ge­ eigneten verdichteten Injektionsmasse auf Polyurethanbasis besteht.

2. Kunststoff-Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenträger aus faserverstärktem Poly­ urethan besteht.

3. Kunststoff-Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht lackierte Oberfläche des Außen­ trägers mit einem Versteifungsträger verbunden ist.

4. Kunststoff-Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsträger aus Polyurethan oder einem faserverstärktem Polyurethan besteht.

5. Kunststoff-Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsträger hohl ausgebildet ist.

6. Kunststoff-Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Versteifungsträger gebildete Hohlraum mit PUR-Schaum ausgefüllt ist.

7. Kunststoff-Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Versteifungsträgers deko­ rativ ausgestaltet ist.