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Die Erfindung betrifft eine Fertigungsvorrichtung zur Fertigung eines Bauteils. Insbesondere betrifft die Vorrichtung das Gebiet der Faserverbundwerkstoffe.
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Faserverbundwerkstoffe können beispielsweise mittels eines Spritzgussprozesses in gewünschte Formen gebracht werden. Hierbei kommen Kurzfasern als Verstärkungsfasern zum Einsatz. Diese Kurzfasern haben eine Länge von üblicherweise unter 1 cm, beispielsweise wenigen Millimetern.
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Der Vorteil derartiger kurzfaserverstärkter Kunststoffwerkstoffe liegt darin, dass die Kurzfasern eine Oberflächengüte nicht oder nur geringfügig beeinflussen. Bei der Verwendung von Endlosfasern, welche Faserlängen von über 5 cm aufweisen, ergeben sich hingegen im Wesentlichen unabhängig vom Fertigungsprozess erfahrungsgemäß deutliche Einschränkungen bei der Oberflächengüte, da sich die Fasern an der Oberfläche abzeichnen und sich hierdurch unerwünschte Ausbuchten und Einbuchtungen ergeben. Insbesondere dann, wenn endlosfaserverstärkte Kunststoffbauteile eine optisch ansprechende Oberfläche aufweisen sollen, werden diese üblicherweise aufwändig nachbearbeitet.
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Ein einfaches und energieeffizientes Fertigungsverfahren, welches die Herstellung von Bauteilen mit hochwertiger Oberfläche ermöglicht, umfasst Folgendes:
Einbringen eines Halbzeugs zur Herstellung eines Grundkörpers des Bauteils in eine Formgebungsvorrichtung, wobei das Halbzeug aus einem endlosfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet ist;
Bearbeiten des Halbzeugs in der Formgebungsvorrichtung zur Fertigstellung des Grundkörpers;
Abheben eines Bearbeitungswerkzeugs der Formgebungsvorrichtung von dem Grundkörper, so dass ein Spalt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Grundkörper entsteht;
Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Spalt.
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Dadurch, dass bei dem Verfahren ein Beschichtungsmaterial in einen Spalt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Grundkörper eingebracht wird, können vorzugsweise Oberflächenunebenheiten des Grundkörpers ausgeglichen werden. Das zu fertigende Bauteil kann hierdurch eine hochwertige Oberfläche aufweisen.
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Die Schritte des Verfahrens können in der vorstehend genannten Reihenfolge durchgeführt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Spalt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Grundkörper erst durch das Zuführen oder beim Zuführen des Beschichtungsmaterials entsteht.
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Ein endlosfaserverstärktes Kunststoffmaterial ist vorzugsweise ein Kunststoffmaterial, welches strukturiert verarbeitete Fasern umfasst. Die Fasern, welche als Verstärkungsfasern bezeichnet werden, sind insbesondere als ein Gewebe oder als ein Gelege ausgebildet und vorzugsweise in einem regelmäßigen Muster angeordnet.
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Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Spalt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Grundkörper mit dem Beschichtungsmaterial gefüllt wird. Der Spalt wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass die Spaltdicke der späteren gewünschten Beschichtungsdicke entspricht.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass nach der Zuführung von Beschichtungsmaterial zu dem Spalt ein Pressvorgang durchgeführt wird, wodurch das Beschichtungsmaterial zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Grundkörper gepresst und somit im Wesentlichen gleichmäßig verteilt wird.
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Unter einem Bearbeiten des Halbzeugs in der Formgebungsvorrichtung ist insbesondere ein Formgeben und/oder Hinterspritzen des Halbzeugs zu verstehen. Das Halbzeug oder der bereits fertige Grundkörper wird dabei vorzugsweise mit Stabilisationselementen, beispielsweisen Stegen, einer Wabenstruktur, etc., versehen.
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Das Halbzeug ist insbesondere ein mit einem thermoplastischen Kunststoffmaterial imprägniertes Gewebe oder Gelege.
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Das Halbzeug wird vorzugsweise erhitzt, um in der Formgebungsvorrichtung in seine endgültige Form gebracht zu werden. Der Schritt des Erhitzens kann dabei insbesondere in der Formgebungsvorrichtung oder bereits außerhalb vor dem Einbringen des Halbzeugs in die Formgebungsvorrichtung durchgeführt werden.
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Vorzugsweise ist das Halbzeug im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet.
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Das Halbzeug ist insbesondere ein sogenanntes Organoblech oder ein mit thermoplastischem Kunststoffmaterial imprägniertes Textil.
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Günstig kann es sein, wenn das Halbzeug oder der bereits fertiggestellte Grundkörper in der Formgebungsvorrichtung hinterspritzt wird, beispielsweise mit einem thermoplastischen Kunststoffmaterial.
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Die Formgebungsvorrichtung ermöglicht vorzugsweise eine zweiseitige Zuführung von Zusatzmaterial, insbesondere thermoplastischem Zusatzmaterial, zu dem Halbzeug und/oder dem bereits fertiggestellten Grundkörper.
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Einerseits ist dabei vorzugsweise ein Zuführen von thermoplastischem Zusatzmaterial zur Formfestigung vorgesehen. Insbesondere werden hierbei Stabilisationselemente an dem Halbzeug und/oder dem fertigen Grundkörper angeordnet.
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Ferner ist vorzugsweise die Zuführung von Beschichtungsmaterial zu dem Halbzeug und/oder dem fertigen Grundkörper vorgesehen.
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Die Zuführung von Zusatzmaterial zur Formfestigung einerseits und die Zuführung von Beschichtungsmaterial andererseits erfolgen vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten des Halbzeugs und/oder des Grundkörpers.
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Das Halbzeug und/oder der Grundkörper wird vorzugsweise zunächst mit dem Zusatzmaterial zur Formfestigung versehen, insbesondere hinterspritzt. Erst anschließend erfolgt vorzugsweise die Beschichtung durch Zuführen von Beschichtungsmaterial.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn das Halbzeug und/oder der Grundkörper nach dem Bearbeiten und/oder Fertigstellen des Grundkörpers mittels der Formgebungsvorrichtung einseitig oder beidseitig eine Oberflächenstruktur aufweist, an welcher sich ein Verlauf und/oder eine Form von Verstärkungsfasern des Halbzeugs und/oder des Grundkörpers abzeichnet. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ein besonders stabiles und leichtes Bauteil herzustellen ist. Bei einem solchen Bauteil ist vorzugsweise eine Matrixmaterialmenge minimal.
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Das Abzeichnen von Verstärkungsfasern an der Oberflächenstruktur ergibt sich vorzugsweise durch die Ondulation der Verstärkungsfasern, wobei die Verstärkungsfasern beispielsweise einander kreuzen, übereinander angeordnet sind, im Bündel angeordnet sind, etc.
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Die Oberflächenstruktur des Grundkörpers nach dem Bearbeiten und/oder Fertigstellen desselben mittels der Formgebungsvorrichtung, insbesondere zur Erzielung seiner endgültigen Form, ist vorzugsweise im Wesentlichen unabhängig von einer Oberflächenstruktur der Formgebungsvorrichtung, insbesondere eines Bearbeitungswerkzeugs der Formgebungsvorrichtung.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Halbzeug und/oder der Grundkörper eine minimale Menge von Matrixmaterial umfasst, welche gerade ausreicht, die Verstärkungsfasern des Halbzeugs und/oder Grundkörpers zu umgeben sowie Zwischenräume zwischen den Verstärkungsfasern aufzufüllen, insbesondere nach dem Fertigstellen und/oder Bearbeiten des Grundkörpers mittels der Formgebungsvorrichtung.
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Die Matrixmaterialmenge ist vorzugsweise nicht ausreichend, um aus der Form und/oder dem Verlauf von Verstärkungsfasern resultierende Erhebungen und Vertiefungen auszugleichen. Wie bereits erwähnt, ergibt sich hierdurch vorzugsweise ein besonders leichtes und dennoch stabiles Bauteil.
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Das Halbzeug und/oder der Grundkörper wird mittels der Formgebungsvorrichtung vorzugsweise umgeformt, gepresst und/oder geprägt.
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Insbesondere wird das Halbzeug zur Herstellung des Grundkörpers mittels der Formgebungsvorrichtung in seine endgültige Form gebracht.
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Das Halbzeug härtet vorzugsweise in der Formgebungsvorrichtung aus oder erstarrt in der Formgebungsvorrichtung.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper zusammen mit dem Beschichtungsmaterial bearbeitet wird, vorzugsweise nach dem Aushärten oder Erstarren des Halbzeugs.
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Beispielsweise wird der Grundkörper zusammen mit dem Beschichtungsmaterial geprägt und/oder gepresst.
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Das Beschichtungsmaterial wird hierdurch vorzugsweise gleichmäßig auf mindestens einer Seite oder nur einer Seite des Grundkörpers verteilt.
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Das Beschichtungsmaterial wird dabei vorzugsweise an den Grundkörper angepresst.
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Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Beschichtungsmaterial an den Grundkörper angespritzt wird.
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Der Grundkörper verändert die Form vorzugsweise nicht mehr, wenn das Beschichtungsmaterial aufgebracht und/oder gleichmäßig verteilt wird.
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Der Grundkörper erhält somit seine endgültige Form vorzugsweise bereits vor der Zuführung des Beschichtungsmaterials zu dem Spalt zwischen dem Grundkörper und dem Bearbeitungswerkzeug.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn der Grundkörper durch das Zuführen von Beschichtungsmaterial und/oder durch eine anschließende Bearbeitung, insbesondere mittels des Formgebungswerkzeugs, mindestens einseitig mit einer gleichmäßigen Beschichtung versehen wird, insbesondere ausschließlich einseitig mit einer gleichmäßigen Beschichtung versehen wird.
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Eine Oberflächenstruktur des Grundkörpers, an welcher sich ein Verlauf und/oder eine Form von Verstärkungsfasern des Grundkörpers abzeichnet, wird mittels der Beschichtung aus Beschichtungsmaterial vorzugsweise ausgeglichen und/oder beseitigt.
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Das Beschichtungsmaterial ist vorzugsweise ein Füllermaterial und/oder ein Lackmaterial.
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Beispielsweise ist das Beschichtungsmaterial ein Primermaterial. Günstig kann es sein, wenn das Beschichtungsmaterial stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden wird.
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Das Beschichtungsmaterial kann beispielsweise ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, ein Polyurethanbasismaterial und/oder ein auf Basis des Matrixmaterials gebildetes Material sein.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn durch Prägen oder Pressen des Beschichtungsmaterials mittels der Formgebungsvorrichtung eine komplementär zur Oberfläche eines Bearbeitungswerkzeugs ausgebildete, insbesondere glatte oder strukturierte, Oberfläche der Beschichtung erzielt wird.
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Die Oberfläche der Beschichtung weist vorzugsweise eine andere Struktur auf als der Grundkörper, obwohl dieser und die Beschichtung vorzugsweise mit ein und demselben Bearbeitungswerkzeug geprägt oder gepresst werden, um die jeweils endgültige Form zu erhalten.
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Eine an dem Grundkörper angeordnete und/oder diesem zugewandte Innenseite einer Beschichtung aus Beschichtungsmaterial weist vorzugsweise eine andere Struktur auf als eine dem Grundkörper abgewandte Außenseite der Beschichtung.
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Die Struktur an der Innenseite (innere Struktur) ist dabei insbesondere abhängig von dem Verlauf und der Form der Verstärkungsfasern.
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Die Struktur an der Außenseite (äußere Struktur) ist dabei insbesondere ein Negativabdruck des Bearbeitungswerkzeugs.
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Günstig kann es sein, wenn eine dem Grundkörper abgewandte Außenseite der Beschichtung eine sogenannte Class-A-Oberfläche des Bauteils bildet.
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Eine solche Class-A-Oberfläche ist insbesondere eine Sichtfläche des herzustellenden Bauteils, welche nicht oder möglichst wenig nachbearbeitet werden muss, um gewünschte optische und ästhetische Anforderungen zu erfüllen.
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Das herzustellende Bauteil ist insbesondere ein Fahrzeugbauteil, beispielsweise ein Verkleidungsbauteil in einem Fahrzeuginnenraum.
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Günstig kann es sein, wenn mittels des Beschichtungsmaterials und/oder mittels eines Zusatzmaterials ein oder mehrere an dem Grundkörper angeordnete Funktionselemente, beispielsweise Befestigungselemente, Kabeldurchführungen, etc., gebildet werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren zur Fertigung eines Bauteils.
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Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungsvorrichtung bereitzustellen, mittels welcher Bauteile mit hochwertiger Oberfläche einfach und energieeffizient herstellbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fertigungsvorrichtung zur Fertigung eines Bauteils gelöst, wobei die Fertigungsvorrichtung Folgendes umfasst:
eine Formgebungsvorrichtung zur Formgebung und/oder zum Hinterspritzen eines Halbzeugs zur Herstellung eines Grundkörpers des Bauteils, wobei das Halbzeug aus einem endlosfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet ist;
eine Zuführvorrichtung zur Zuführung von Beschichtungsmaterial zu einem Spalt zwischen einem Bearbeitungswerkzeug der Formgebungsvorrichtung und dem Grundkörper, insbesondere auf einer Seite des Grundkörpers, welche einer durch Hinterspritzen erzeugten Versteifungsstruktur abgewandt ist.
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Die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung einer Fertigungsvorrichtung zur Herstellung eines Bauteils, wobei eine Formgebungsvorrichtung der Fertigungsvorrichtung in einem geöffneten Zustand vorliegt und ein als Organoblech ausgebildetes Halbzeug zur Herstellung eines Grundkörpers des herzustellenden Bauteils in die Formgebungsvorrichtung eingelegt wird;
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2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung der Fertigungsvorrichtung, wobei das Halbzeug mittels der Formgebungsvorrichtung umgeformt wurde;
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3 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung der Fertigungsvorrichtung, wobei der aus dem Halbzeug hergestellte Grundkörper zur Stabilisierung und gegebenenfalls Funktionalisierung hinterspritzt wurde;
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4 eine schematische Schnittdarstellung des hinterspritzten Grundkörpers aus 3;
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5 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung der Fertigungsvorrichtung, wobei durch geringfügiges Anheben des Bearbeitungswerkzeugs ein Spalt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem hinterspritzten Grundkörper gebildet wurde;
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6 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung der Fertigungsvorrichtung, wobei der Spalt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem hinterspritzten Grundkörper mit Beschichtungsmaterial gefüllt wurde;
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7 eine der 4 entsprechende schematische Darstellung des hinterspritzten und beschichteten Grundkörpers, welcher das herzustellende Bauteil darstellt; und
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8 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VIII in 7.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 bis 8 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Fertigungsvorrichtung dient der Herstellung von Bauteilen 102, beispielsweise Verkleidungsbauteilen für Kraftfahrzeuginnenräume.
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Die Fertigungsvorrichtung 100 umfasst insbesondere eine Formgebungsvorrichtung 104, mittels welcher ein Halbzeug 105 zur Herstellung eines Grundkörpers 106 des herzustellenden Bauteils 102 in eine gewünschte Form gebracht werden kann.
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Das Halbzeug 105 und/oder der Grundkörper 106 ist dabei insbesondere im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet.
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Vorzugsweise ist das Halbzeug 105 und/oder der Grundkörper 106 ein Organoblech 108.
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Das Halbzeug 105 ist mittels der Formgebungsvorrichtung 104 vorzugsweise umformbar, beispielsweise durch Pressen oder Prägen desselben zwischen einem Aufnahmewerkzeug 110 und einem Bearbeitungswerkzeug 112 der Formgebungsvorrichtung 104.
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Durch den Pressvorgang ist das Halbzeug 105 vorzugsweise in eine gewünschte Form bringbar, welche durch die Form des Aufnahmewerkzeugs 110 und des Bearbeitungswerkzeugs 112 vorgegeben ist (siehe die 1 und 2).
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Eine dem Aufnahmewerkzeug 110 zugewandte Seite des aus dem Halbzeug 105 hergestellten Grundkörpers 106 bildet beispielsweise eine Hinterseite 114 des Grundkörpers 106.
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Eine dem Bearbeitungswerkzeug 112 zugewandte Seite des aus dem Halbzeug 105 hergestellten Grundkörpers 106 bildet vorzugsweise eine Vorderseite 116 des Grundkörpers 106.
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Wie insbesondere den 1, 3 und 4 zu entnehmen ist, umfasst die Formgebungsvorrichtung 104, insbesondere das Aufnahmewerkzeug 110, einen Heißkanal 117 einer Hinterspritzvorrichtung 118, mittels welcher der Grundkörper 106 hinterspritzbar ist.
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Durch den Heißkanal 117 ist dabei insbesondere ein thermoplastisches Zusatzmaterial, beispielsweise ein Spritzgussmaterial, zu der Hinterseite 114 des Grundkörpers 106 zuführbar.
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Dieses Zusatzmaterial ist insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig an dem Grundkörper 106 festlegbar.
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Vorzugsweise ist das Aufnahmewerkzeug 110 mit Ausnehmungen 120 versehen, welche durch Zuführung von Zusatzmaterial gefüllt werden.
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Die Ausnehmungen 120 sind dabei vorzugsweise so geformt, dass darin Stabilisationselemente 122, insbesondere Versteifungsrippen 124, hergestellt werden können.
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Die Ausnehmungen 120 grenzen dabei insbesondere an eine dem Grundkörper 106 zugewandte Außenseite des Aufnahmewerkzeugs 110 an, so dass die aus dem Zusatzmaterial gebildeten Stabilisationselemente 122 unmittelbar an dem Grundkörper 106 angrenzen und mit demselben verbunden werden, insbesondere formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden werden.
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Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, weist der mit Stabilisationselementen 122 versehene Grundkörper 106 vorzugsweise seine endgültige Form auf.
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Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Bauteilen 102 wird der Grundkörper 106 samt den darin angeordneten Stabilisationselementen 122 dann aus der Formgebungsvorrichtung 104 entnommen und weiter verarbeitet.
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Insbesondere dann, wenn der Grundkörper 106 aus einem endlosfaserverstärkten Material gebildet ist, kann es vorkommen, dass die Vorderseite 116 des Grundkörpers 106 eine unerwünschte Oberflächenstruktur aufweist. Insbesondere kann es vorkommen, dass sich an dieser Vorderseite 116 die Form und/oder der Verlauf der Endlosfasern abzeichnet.
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Einer umgehenden Nutzung der Vorderseite 116 des Grundkörpers 106 als Sichtseite des Bauteils 102 steht diese unerwünschte Oberflächenstruktur üblicherweise im Wege.
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Vorzugsweise weist die Formgebungsvorrichtung 104 daher eine Beschichtungsvorrichtung 126 auf.
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Mittels der Beschichtungsvorrichtung 126 ist vorzugsweise ein Beschichtungsmaterial auf die Vorderseite 116 des Grundkörpers 106 aufbringbar.
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Zur Vorbereitung des Beschichtungsvorgangs wird das Bearbeitungswerkzeug 112 von dem Grundkörper 106 abgehoben, so dass sich ein Spalt 128 zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 112 und dem Grundkörper 106 bildet (siehe 5).
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Mittels der Beschichtungsvorrichtung 126 wird dann das Beschichtungsmaterial zu dem Spalt 128 zugeführt. Insbesondere wird der Spalt 128 mit dem Beschichtungsmaterial gefüllt (siehe 6).
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Beispielsweise durch erneutes Pressen mittels der Formgebungsvorrichtung 104, wobei das Bearbeitungswerkzeug 112 auf das Aufnahmewerkzeug 110 zubewegt wird, kann das Beschichtungsmaterial gleichmäßig an den Grundkörper 106 angepresst und/oder geprägt werden.
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Hierdurch ist insbesondere eine gleichmäßige Beschichtung des Grundkörpers 106 herstellbar.
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In 7 ist das fertiggestellte Bauteil 102 dargestellt.
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Dieses Bauteil 102 umfasst den aus endlosfaserverstärktem thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildeten Grundkörper 106, welcher mit Stabilisationselementen 122 an dessen Hinterseite 114 versehen ist. Der Grundkörper 106 ist zudem an seiner Vorderseite 116 mit dem mittels der Beschichtungsvorrichtung 126 aufgebrachten Beschichtungsmaterial versehen. Insbesondere ist hierdurch eine Beschichtung 130 gebildet.
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Wie insbesondere der vergrößerten Schnittdarstellung des Bauteils 102 in 8 zu entnehmen ist, umfasst der Grundkörper 106 als Endlosfasern 132 ausgebildete Verstärkungsfasern 134, welche von einem Matrixmaterial 137 umgeben sind.
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Aufgrund der Wahl von Endlosfasern 132 als Verstärkungsfasern 134 zeichnen sich die Verstärkungsfasern 134 an der Vorderseite 116 des Grundkörpers 106 ab, insbesondere unabhängig von einer Struktur einer Oberfläche 136 des Bearbeitungswerkzeugs 112.
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Mittels der Beschichtung 130 aus dem Beschichtungsmaterial 138 wird die unerwünschte Oberflächenstruktur der Vorderseite 116 des Grundkörpers 106 vorzugsweise ausgeglichen.
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Die dem Grundkörper 106 abgewandte Oberfläche 140 der Beschichtung 130 weist dabei vorzugsweise eine komplementär zu der Oberfläche 136 des Bearbeitungswerkzeugs 112 ausgebildete Form und/oder Struktur auf. Insbesondere kann die Oberfläche 140 der Beschichtung 130 besonders glatt ausgebildet sein oder aber eine gewünschte Strukturierung, insbesondere Narbung oder Maserung, aufweisen, wenn entsprechend die Oberfläche 136 des Bearbeitungswerkzeugs 112 die zu dieser Strukturierung, insbesondere Narbung oder Maserung, passende Negativform aufweist.
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Wie aus 8 hervorgeht, weist eine dem Grundkörper 106 zugewandte Innenseite 142 der Beschichtung 130 somit eine andere Form und/oder Struktur auf als eine dem Grundkörper 106 abgewandte Außenseite 144 der Beschichtung 130, welche letztlich die Oberfläche 140 bildet.
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Mittels der Beschichtung 130 können somit insbesondere materialbedingte Unebenheiten des Grundkörpers 106 an dessen Vorderseite 116 ausgeglichen werden, um letztlich eine optisch ansprechende Sichtseite 146 des Bauteils 102 herzustellen.
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Die Sichtseite 146 des Bauteils 102 kann eine bereits fertiggestellte Sichtseite 146 sein. Das Beschichtungsmaterial 138 ist dabei beispielsweise ein Lackmaterial.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Beschichtungsmaterial 138 ein Primermaterial (Füllermaterial) ist, welches lediglich eine gewünschte Oberflächengüte des Bauteils 102 an der Sichtseite 146 gewährleistet. Bei einer derartigen Ausführungsform kann das Bauteil 102 nach der Herstellung desselben mittels der Fertigungsvorrichtung 100 dann beispielsweise noch nachträglich lackiert werden.
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Vorzugsweise wird ein Bauteil 102 mittels der Fertigungsvorrichtung 100 wie folgt hergestellt:
Zunächst wird ein Halbzeug 105, welches in ein thermoplastisches Matrixmaterial 137 eingebettete Endlosfasern 132 umfasst, mittels der Formgebungsvorrichtung 104 umgeformt und durch Hinterspritzen mittels der Hinterspritzvorrichtung 118 mit Stabilisationselementen 122 versehen. Der Grundkörper 106 erhält dabei seine endgültige Form und härtet in dieser vorzugsweise aus (erstarrt).
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Anschließend wird der Grundkörper 106 beschichtet, insbesondere noch während der Grundkörper 106 in der Formgebungsvorrichtung 104 angeordnet ist.
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Hierzu wird das Bearbeitungswerkzeug 112 in geringem Maße, beispielsweise um mindestens ungefähr 0,1 mm und/oder um höchstens ungefähr 20 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 5 mm, angehoben, wodurch der Spalt 128 gebildet wird. In diesen Spalt 128 wird Beschichtungsmaterial 138 mittels der Beschichtungsvorrichtung 126 eingebracht.
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Der Spalt 128 kann dabei vollständig gefüllt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Spalt 128 zunächst nur teilweise gefüllt wird und durch Verringerung der Spaltgröße, nämlich indem das Bearbeitungswerkzeug 112 auf das Aufnahmewerkzeug 110 zubewegt wird, das eingebrachte Beschichtungsmaterial 138 gleichmäßig verteilt wird und dabei den verbleibenden Spalt 128 vollständig füllt.
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Vorzugsweise nach dem Aushärten des Beschichtungsmaterials 138 wird dann der hinterspritzte und beschichtete Grundkörper 106 aus der Formgebungsvorrichtung 104 entfernt.
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Je nach Auswahl des Beschichtungsmaterials 138 und abhängig von der gewünschten Beschaffenheit der Oberfläche 140 der Beschichtung 130 kann dann zur Fertigstellung des Bauteils 102 eine Nachbearbeitung der Oberfläche 140 der Beschichtung 130 erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Bauteil 102 fertiggestellt ist, wenn dieses in Form des hinterspritzten und beschichteten Grundkörpers 106 aus der Formgebungsvorrichtung 104 entnommen wird.
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Dadurch, dass die Beschichtung 130 in der Formgebungsvorrichtung 104 auf den Grundkörper 106 aufgebracht wird, kann eine unerwünschte Abzeichnung von Verstärkungsfasern 134 an der Vorderseite 116 des Grundkörpers 106 ausgeglichen werden.
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Hierdurch ist es möglich, trotz der Verwendung von endlosfaserverstärkten Materialien für den Grundkörper 106 optisch ansprechende Oberflächen 140 des herzustellenden Bauteils 102 zu gewährleisten.
