DE19917277B4

DE19917277B4 - Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus einem thermoplastischen Kunststoff

Info

Publication number: DE19917277B4
Application number: DE1999117277
Authority: DE
Inventors: Bernhard Beer
Original assignee: ISE INTEX GmbH
Current assignee: ISE INTEX GMBH, 51597 MORSBACH, DE
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2019-04-17
Also published as: DE19917277A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus einem thermoplastischen Kunststoff, welches auf mindestens einer seiner Flächen eine Beschichtung aus einem Dekormaterial trägt, wobei
– der Kunststoff als erwärmtes flächiges Material und das Dekormaterial in einen Formhohlraum eingebracht und durch Einblasen eines Druckgases verformt werden,
– das Dekormaterial unter Anbindung an den plastischen Kunststoff von letzterem gegen eine Formfläche des Formhohlraums gepresst wird, wobei
– der Kunststoff als Schlauch oder Plattenpaar in den Formhohlraum eingebracht und mindestens entlang eines Teils des Formteil-Randbereichs doppellagig zusammengepreßt wird und
– der Kunststoff im Anschluß an den doppellagig zusammengepressten Randbereich zu einem definierten Trennbereich geformt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus einem thermoplastischen Kunststoff.

Das Hinterspritzen von Dekormaterial nimmt bei der Herstellung von Gebrauchsgegenständen einen zunehmenden Raum ein. Ein wesentliches Anwendungsgebiet ist der Kraftfahrzeugbau. Dort werden die Verkleidungselemente des Innenraums auf dessen sonstige Ausstattung abgestimmt.

Insbesondere bei hochwertiger Ausstattung werden an die Qualität des Dekormaterials erhebliche Anforderungen gestellt.

Die DE 196 40 199 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines als Verkleidungselement verwendbaren Formteils, bei dem ein Schlauch aus einem thermoplastischen erhitzten Kunststoff in einen Formhohlraum eingebracht wird. Durch Einblasen eines Druckgases legt sich der noch heiße Kunststoff an ein an dem Formhohlraum anliegendes Dekormaterial wie beispielsweise Leder, verbindet sich mit diesem und wird so in eine gewünschte Form gebracht.

Der Patent Abstract der Japanischen Patentanmeldung JP 57 178 724 A , PA3 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils, bei dem ein erhitzter schlauchförmiger Kunststoffrohling in einen geöffneten Formhohlraum eingebracht und nach dem Schließen des Hohlraumes mit Druckluft an die Wandungen des Formhohlraums angeformt wird, wobei eine an diesen Wandungen anliegende textile Struktur durch Hitzeeinwirkung mit dem Kunststoffrohling verbunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise die Herstellung von Formteilen wirtschaftlicher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein eingangs genanntes Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus einem thermo plastischen Kunststoff, welches auf mindestens einer seiner Flächen eine Beschichtung aus einem Dekormaterial trägt, wobei der Kunststoff als erwärmtes flächiges Material und das Dekormaterial in einen Formhohlraum eingebracht und durch Einblasen eines Druckgases verformt werden, das Dekormaterial unter Anbindung an den plastischen Kunststoff von letzterem gegen eine Formfläche des Formhohlraums gepresst wird, wobei der Kunststoff als Schlauch oder Plattenpaar in den Formhohlraum eingebracht und mindestens entlang eines Teils des Formteil-Randbereichs doppellagig zusammengepreßt wird und der Kunststoff im Anschluß an den doppellagig zusammengepressten Randbereich zu einem definierten Trennbereich geformt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt das Kunststoff-Material in flächiger Form vor und ist so stark erwärmt, daß es sich leicht verformen und an die Formflächen des Formhohlraums anpassen läßt. Das Dekormaterial wird nur leicht an die Formfläche angedrückt. Als Folge ergibt sich die Möglichkeit, extrem empfindliche Materialien wie zum Beispiel Samt oder feines Leder zu verarbeiten.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei der Verarbeitung des flächigen Kunststoff-Materials trotz der relativ geringen Temperaturen und der sehr niedrigen Drücke eine vorzügliche Anbindung des Kunststoffs an das Dekormaterial möglich ist.

Als Druckgas wird vorzugsweise Luft verwendet. Je nach Anwendungsfall kann auch auf Inertgase, insbesondere auf Stickstoff, zurückgegriffen werden.

Der Kunststoff kann als extrudierte Platte in den Formhohlraum eingebracht werden. Das Druckgas wirkt dann auf die eine dekorfreie Seite der Platte ein und erzeugt dabei durch "Tiefziehen" ein plattenförmiges Formteil. Dieses eignet sich insbesondere zur Innenverkleidung von Kraftfahrzeugsäulen und für ähnliche Anwendungsgebiete.

Der Kunststoff wird als Schlauch oder Plattenpaar in den Formhohlraum eingebracht und mindestens entlang eines Teils des Formteil-Randbereichs doppellagig zusammenge presst. Durch Einblasen des Druckgases entsteht ein Hohlkörper mit doppellagigem Rand. Dieser Hohlkörper kann großflächig ausgebildet sein. Er eignet sich dann insbesondere als Innenverkleidung von Kraftfahrzeugtüren. Die Formgebung wird an die jeweilige spezielle Anwendung angepaßt. So lassen sich Ablagefächer ausbilden und Vorsprünge anformen, wobei letztere mit Öffnungen zum Einrasten von Befestigungsclips versehen werden können.

In dem Trennbereich sind die beiden Kunststofflagen nicht mehr zusammengepreßt, sondern liegen in relativ geringem Abstand zueinander. Hier erfolgt nach dem Aushärten die Auftrennung, sei es durch Stanzen, Laserbeschnitt, Wasser-strahl-Schneiden oder dergleichen. Auf diese Weise entstehen zwei plattenförmige Formteile, die vorzugsweise spiegelbildlich ausgebildet sind. Sie können dann als rechtes und linkes Verkleidungselement eingesetzt werden, wobei jedes Element vorteilhafterweise eine Beschichtung aus Dekormaterial trägt.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird ein Dekormaterial verwendet, das aus Gründe der Haptik mit einer mindestens einlagigen Unterware hinterlegt wird.

Bei der Ausbildung des Formteils als Hohlkörper besteht ferner die vorteilhafte Möglichkeit, ein flächiges Dämmaterial in den Formhohlraum einzubringen und durch den plastischen Kunststoff gegen eine Formfläche des Formhohlraums zu pressen. Das Formteil trägt also auf seiner einen Seite die Beschichtung aus Dekormaterial und auf seiner anderen Seite eine Beschichtung aus Dämmaterial. Bei letzterem kann es sich um einen akustischen Dämmstoff oder aber um eine andersartige Schutzauflage handeln.

Als thermoplastische Kunststoff-Materialien kommen vor allen Dingen Polypropylen, Polyäthylen, ABS, Polycarbonat, Polyamid sowie Kombinationen dieser Werkstoffe in Frage, ggf. in glasfaserverstärkter Form.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 die Entstehung eines ersten Formteils;
2 ein zweites Formteil;
3 ein erfindungsgemäß hergestelltes Formteil.
1 zeigt eine Form 1, bestehend aus einer linken Formhälfte 2 und einer rechten Formhälfte 3. Die beiden Formhälften bilden einen Formhohlraum 4.
Bei geöffneter Form hat man ein flächiges Dekormaterial 5 sowie ein flächiges thermoplastisches Kunststoff-Material 6 in den Formhohlraum 4 eingebracht. Bei dem Kunststoff-Material 6 handelt es sich um thermoplastischen Kunststoff, der in erwärmtem, also plastischem Zustand in den Formhohlraum 4 eingebracht worden ist.
Nach dem Schließen der Form 1 hat man ein Druckgas, im vorliegenden Fall Druckluft, in denjenigen Bereich des Formhohlraums 4 eingeblasen, der von der rechten Formhälfte 3 gebildet wird. Hierzu dient eine nur schematisch angedeutete Düse 7. Das Druckgas hat das Kunststoff-Material 6 zusammen mit dem Dekormaterial 5 verformt und gegen eine von der linken Formhälfte gebildete Formfläche des Formhohlraums 4 gepreßt. Der hierzu erforderliche Druck ist so gering, daß das äußerst empfindliche Dekormaterial 5 keinen Schaden genommen hat. Gleiches gilt für die Temperatur des Kunststoff-Materials 6. Dennoch hat sich letzteres zuverlässig mit dem Dekormaterial 5 verbunden.
2 zeigt ein fertiges Formteil 8, das als Innenverkleidung für eine Kraftfahrzeugtür vorgesehen ist. Die jeweiligen Wandstärken sind aus Gründen der Übersichtlichkeit übertrieben dargestellt.
Verarbeitet wurde ein Kunststoff-Material 6 in Form eines Schlauches. In den Randbereichen des Formteils 8 ist der Kunststoff doppellagig zusammengepreßt, wobei hier ggf. ein höherer Anpreßdruck geherrscht hat. Gleiches gilt für einen zentralen Bereich 9. Die hier entstandenen Verbindungen sta bilisieren das Formteil 8. Im übrigen bildet das Formteil einen Hohlkörper, der durch Einblasen von Druckgas entstanden ist, wobei die Formflächen des Formhohlraums für die entsprechende Formgebung gesorgt haben.
Rechtzeitig bildet das Formteil 8 einen Vorsprung, der vorzugsweise mit einer Öffnung 8' zum Einklippen eines Befestigungselements versehen ist.
Fest verbunden mit der linken Seite des Formteils 8 ist das Dekormaterial 5, das auch im vorliegenden Fall eine höchstempfindliche Oberfläche besitzt und außerdem aus Gründen der Haptik mit einer Unterware 10 hinterlegt ist.
Im übrigen zeigt 2, daß das Formteil 8 auf seiner rechten Seite ein flächiges Dämmaterial 11 trägt, welches hier nur als kurzer Abschnitt dargestellt ist. Das Dämmaterial 11 hat sich, wie auch das Dekormaterial 5, bei der Herstellung des Formteils 8 im Formhohlraum mit dem Kunststoff-Material 6 verbunden, und zwar unter Anpassung an die zugehörige Formfläche.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes Formteil 12, welches als spiegelsymmetrischer Hohlkörper ausgebildet ist. Das Kunststoff-Material 6 ist hier als Plattenpaar in den zugehörigen Formhohlraum eingelegt worden. Im Randbereich ist der Kunststoff, wie auch in 2, doppellagig zusammengepreßt.
An den Randbereich schließt sich nach innen hin ein de finierter Trennbereich 13 an. Hier kann der Hohlkörper aufgetrennt werden, sei es durch Stanzen, Laserbeschnitt oder Wasserstrahl-Schneiden. Es entstehen sodann zwei spiegelsymmetrische flächige Formteile, die als rechte und linke Verkleidung Verwendung finden können.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög lichkeiten gegeben. Es besteht die Möglichkeit, das Dekormaterial nur auf bestimmten Flächenbereichen der Formteile anzuordnen. Anstelle einer einlagigen Unterware kommen auch mehrlagige Unterwaren in Frage. Ferner lassen sich schalenförmige Verkleidungen beliebiger Formgebung herstellen. Als Materialien kommen gängige thermoplastische Kunststoffe in Frage, beispielsweise PP, PE, ABS, ABS-PC, PA, PAGF und dergleichen. Wenn auch der KFZ-Bau (PKWs und Nutzfahrzeuge) das hauptsächliche Anwendungsgebiet der Erfindung bildet, so ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus einem thermoplastischen Kunststoff, welches auf mindestens einer seiner Flächen eine Beschichtung aus einem Dekormaterial trägt, wobei – der Kunststoff als erwärmtes flächiges Material und das Dekormaterial in einen Formhohlraum eingebracht und durch Einblasen eines Druckgases verformt werden, – das Dekormaterial unter Anbindung an den plastischen Kunststoff von letzterem gegen eine Formfläche des Formhohlraums gepresst wird, wobei – der Kunststoff als Schlauch oder Plattenpaar in den Formhohlraum eingebracht und mindestens entlang eines Teils des Formteil-Randbereichs doppellagig zusammengepreßt wird und – der Kunststoff im Anschluß an den doppellagig zusammengepressten Randbereich zu einem definierten Trennbereich geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekormaterial verwendet wird, das mit einer mindestens einlagigen Unterware hinterlegt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein flächiges Dämmaterial in den Formhohlraum eingebracht und durch den plastischen Kunststoff gegen eine Formfläche des Formhohlraums gepresst wird.