DE2615793A1 - Formteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Formteil und verfahren zu seiner herstellung

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Description

  • Formteil und Verfahren zu seiner Herstellung
  • Die Erfindung betrifft ein Formteil mit einer Trägerschicht aus gepreßten duroplastische Harze enthaltenden Harzpapieren, Holzfurnieren, Fasermatten u. dgl. mit einer dekorativen Auflage und ein Verfahren zu seiner Herstellung, Formteile der oben genannten Art werden häufig als dekorative Elemente, Verkleidungen aber auch als tragende Teile verwendet. So kann die Trägerschicht der Formteile aus Schichtstoffmaterial, Preßholz, Holzfaserpreßstoff u. dgl. bestehen. Diese Materialien sind in der Regel mit thermoplastischen oder duroplastischen Harzen getrnkt, die bei der Warmverpressung aushärten und der Trägerschicht des Formteils die gewünschte Stabilität verleihen. Besonders Formteile, die eine Träger- Schicht aus Fasermaterial aufweisen, sehen wenig dekorativ aus. Es ist deshalb üblich, derartige Trägerschichten nach der Aushärtung zu lackieren oder mit einem besonderen Überzug zu versehen. So ist es bekannt, Gewebe, Kunststoffolien oder LederbezUge nachtrSglich auf die-Trägerschichten zu heften. Auch können derartige dekorative Überzüge anschließend aufgeklebt werden. Diese Arten der Oberflächenbehandlung stellen jedoch regelmäßig einen besonderen Arbeitsgang dar, wobei beim nachträglichen Heften oder Aufkleben von Oberflächenüberzügen sich eine Faltenbildung oder die Bildung von Fugen nicht vermeiden läßt. Auch wird nicht immer eine sich gleichmäßig über die gesamte Berührungsfläche erstreckende Verbindung zwischen Trägerschicht und Überzugsmaterial erreicht.
  • Handelt es sich bei dem Überzugsmaterial um ein poröses oder feuchtigkeitsempfindliches Material, dann findet oft beim Aufkleben eine Durchdringung oder sonstige Schädigung durch den Klebstoff statt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Formteil, insbesondere für die Innenverkleidung für die Autoindustrie, zu schaffen, das ein dekoratives Aussehen und eine einwandfreie Oberflächenbeschaffenheit besitzt und sich kostengünstig herstellen läßt.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus einem in einer Richtung verdichteten Nadelvlies besteht, das mit der Trägerschicht über die gesamte gemeinsame Fläche faltenlos und fugenfrei verbunden ist. Hergestellt wird das erfindungsgemäße Formteil dadurch, daß zunächst die Trägerschicht in an sich bekannter Weise gepreßt, danach mit einem wärmewirksamen Klebematerial und einem Nadelvlies belegt und dann bei im wesentlichen gleichen Temperaturbedingunen wie beim Pressen des Trägerteils aber bei wesentlich vermindertem Druck er- neut verpreßt wird. Würde das Faservlies bzw Nadelvlies gemeinsam mit der Herstellung der Trägerschicht aufgepreßt werden, dann würde das Vlies vollständig vom Harz der TrEgerschicht durchdrungen werden und dadurch seinen filz- bzw.
  • vliesartigen Charakter vollständig verlieren. Dadurch daß das Nadelvlies nachträglich bei vermindertem Druck aber vorzugsweise in derselben Form und bei im wesentlichen gleichen Temperaturbedingungen aufgepreßt wird, wird eine hervorragende Verbindung zwischen Vlies und Trägerschicht erreichte wobei sich das Vlies den Formen der Trägerschicht völlig anpaßt, so daß keinerlei Falten oder Fugen entstehen.
  • Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus Holzfasermaterial, das unter der Bezeichnung "Pres-Tock" bekannt ist. Weiterhin eignen sich auch spezielle verformbare Hartfaserplatten sowie Stapel von Harzpapieren, geharzten Furnieren und mit Polyester imprägnierten Glasfasermatten, Bedingt durch die Art des Ausgangsmaterials für die Herstellung der Trägerschicht in Form von Platten und Stapeln hat die Trägerschicht vorzugsweise eine im wesentlichen konstante Dicke.
  • Für spezielle Zwecke ist es jedoch auch möglich, Verstärkungen in der Trägerschicht vorzusehen. Eine derartige Verstärkung kann beispielsweise aus Glasfaser-Polyester bestehen, unabhängig davon, ob die Trägerschicht im übrigen ebenfalls aus Glasfaser-Polyester oder aus Holzfasermaterial besteht. Solche Verstärkungen sind vorzugsweise an der dem Nadelvlies entgegengesetzten Seite der Trägerschicht vorgesehen, und werden durch gemeinsames Verpressen des zur Verstärkung dienenden Materials mit dem zur Herstellung der Trägerschicht dienenden Material ausgebildet und mit der Trägerschicht verbunden, wobei die Pressformen entsprechend ausgebildet sind. An den verstärksten Stellen können dann Teile befestigt werden, von de- nen aus Kräfte auf das Formteil übertragen werden, so daß durch die Verstärkung eine gleichmäßigere Verteilung und Lastaufnahme erfolgt.
  • Die Trägerschicht hat in der Regel eine Dicke zwischen 2,5 und 7,5 mm.
  • Das als Oberflächenschicht dienende Nadelvlies besitzt vorzugsweise eine im wesentlichen konstante Materialstärke, wie dies bei in Form von Bahnen hergestellten Vliesen üblich ist.
  • Gegenüber einem herkömmlichen Vlies ist die Oberflächenschicht des erfindungsgemäßen Formteils jedoch in einer Richtung stark verdichtet und zwar senkrecht zur Oberfläche des Formteils.
  • Dies ist eine Folge des zum Befestigen des Nadelvlieses auf der Trägerschicht dienenden Preßvorganges, bei dem das Nadelvlies, je nach Temperatur und Druckbedingungen um das 2- bis 10-fache, vorzugsweise um ca. das 3- bis 5-fache verdichtet wird. Dementsprechend hat das als Oberflächenschicht vorgesehene verdichtete Nadelvlies auch eine verhältnismäßig hohe Dichte, die je nach Art des Ausgangsmaterials und des Verdichtungsgrades zwischen ca. 150 und ca. 1000 kg/m3 liegen kann.
  • Das Material, aus dem das Nadelvlies besteht, richtet sich im wesentlichen nach den Temperatur- und Druckbedingungen heim Aufpressen des Nadelvlieses auf die Trägerschicht. Dabei sind die Temperaturbedingungen vorzugsweise dieselben wie bei der Herstellung der Trägerschicht selbst, so daß das Aufbringen des Nadelvlieses auf die Trägerschicht in derselben Form vorgenommen werden kann, mit der die Trägerschicht gepreßt wird, so daß sich eine besondere Form oder eine Änderung der Temperatur zwischen den einzelnen Preßzyklen erübrigt. Das Nadelvlies besteht vorzugsweise aus Fasern, die bis ca. 1700 C oder höher wärmebeständig sind. Der Preßvorgang zum Auf- bringen des Faservlieses auf die Trägerschicht kann dann bei ca. 1600 C durchgeführt werden, ohne daß ein Schmelzen oder eine Zersetzung des Fasermaterials stattfindet. Dabei ist jedoch eine gewisse plastische Verformung der Fasern bei der Verdichtung des Vlieses erwünscht, da sie eine Verbesserung der Oberflächeneigenschaften im Sinne einer erhöhten Abriebfestigkeit zur Folge hat.
  • Als Bindemittel zum Verbinden des Nadelvlieses mit der Trägerschicht ist ein warmwirksamer Kleber, vorzugsweise eine Folie aus thermoplastischem oder duroplastischem Material vorgesehen, wobei insbesondere die Folie aus duroplastischem Material z. B. in Form eines dünnen mit Phenolharz getränkten Faservlieses vorliegen kann. Dabei ist die Klebstoffmenge insbesondere in Form der Dicke der Folie so gemessen, daß die Harzmenge ausreicht, eine gute Verbindung zwischen Nadelvlies und Trägerschicht zu bringen, wobei gleichzeitig ein Ubermäßiges Durchdringen des Nadelvlieses durch den Kleber verhindert wird, so daR die filzartige Oberflächenbeschaffenheit des Vlieses erhalten bleibt. In den unteren Schichten des Nadelvlieses, d. h. im Bereich der Klebeschicht,ist eine Durchdringung der Fasern mit dem Klebematerial erwünscht. Dadurch wird eine gute Verankerung der Fasern des Nadelvlieses in der Klebeschicht erzielt. Gleichzeitig wird erreicht, daß die mechanische Abriebfestigkeit der Nadelvliesauflage in Richtung zur Trägerschicht ständig zunimmt. Selbst bei übermäßig starkem mechanischen Abrieb bleibt dann eine Mindeststärke des Nadelvlieses erhalten, so daß das Trägermaterial, das in der Regel eine andere Farbe hat, nicht an die Oberfläche kommt.
  • Selbst bei verhältnismäßig starke Krümmungen aufweisenden Preßformteilen schmiegt sich das Nadelvlies der Oberfläche gleichmäßig an, da es in der Lage ist, sich während des Preß- vorganges je nach Art der Krümmung zu dehnen bzw. zu verdichten. Dadurch wird ein wesentlich schöneres Aussehen der Formteile erzielt, als es beim losen nachträglichen Aufkleben oder Aufklammern von Dekorschichten der Fall ist.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.
  • In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Formteil nach der Erfindung, Fig. 2 einen Teilquerschnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch das Formteil in vergrößertem Maßstab.
  • Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist als Formteil eine flutablage 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Die Hutablage ist ein Formteil, das Krümmungen in zwei Richtungen aufweist, die teils zur Versteifung teils zur Anpassung an die Karosserie des Kraftfahrzeuges vorgesehen sind.
  • Das Formteil besitzt über seine gesamte Ausdehnung eine im wesentlichen konstante Dicke, wobei an Stellen besonderer mechanischer Beanspruchung Verstärkungen durch Unterlegen von Glasfaser-Polyestermaterial vorgesehen sein können. Das Formteil weist zwei Schichten auf, nämlich eine Trägerschicht 2 und eine Dekorschicht 3. Die Trägerschicht besteht aus dicht gepreßten Holzfasern, die mit duroplastischen und thermoplasti- schen Harzen imprägniert und damit miteinander verbunden sind. Die Dekorschicht 3 besteht aus einem verdichteten Polyamid-Nadelvlies mit leicht genarbter Oberfläche. Lediglich die unmittelbar an der Oberfläche befindlichen Fasern 4 sind als Einzelfasern erkennbar und teilweise beweglich, wogegen die tiefer liegenden Faserschichten 5 durch ein wärmewirksames Bindemittel, das zur Verbindung der Trägerschicht mit der Dekorschicht dient, miteinander verklebt sind. Die Dicke der Trägerschicht 2 beträgt bei der dargestellten Ausführungsform 4 mm und die Dicke der Dekorschicht 0,8 mm.
  • Hergestellt ist das Formteil 1 durch Warmverpressen einer harzhaltigen Holzfasermatte bei 1600 C und bei einem Druck von 30 2 bis 60 kg/cm während einer Preßdauer von ca. 1 1/2 bis 4 Minuten. Dabei wird das Trägerteil erhalten, das bereits im wesentlichen die endgültige Gestalt des Formteils besitzt. Falls Verstärkungen erwünscht sind, können diese bereits beim Pressen des Trägerteils unterlegt werden, wobei die Preßform entsprechend ausgestaltet ist.
  • Nach dem Pressen des Trägerteils wird die Oberform der Presse gelüftet, worauf eine Bindemittelfolie aus thermoplastischem oder duroplastischem Material, das bei der Presstemperatur seine Klebeeigenschaften entwickelt, und ein Polyamid-Nadel-3 vlies mit einer Dichte von ca. 100 kg/m3 aufgelegt werden, das eine Materialstärke von ca. 3,5 min besitzt. Die Presse wird dann unter Beibehaltung der Temperatur von 1600 C aber 2 mit einem Druck von nur ca. 1 kg/cm erneut zugefahren und nach einer Stehzeit von ca. 10 bis 30 Sekunden wieder geöffnet. Während dieses zweiten Preßvorganges wird das Nadelvlies mit der Trägerschicht verklebt und gleichzeitig verdichtet, wobei der Verdichtungsgrad in Abhängigkeit von der Stehzeit und dem Preßdruck variiert werden kann.
  • Falls erwünscht, kann beim zweiten Preßvorgang auch so vorgegangen werden, daß die Distanz der Preßform beim Aufpressen des Nadelvlieses um ca. 1 bis 4 mm, vorzugsweise ca. 2 mm gegenüber dem ersten Preßvorgang vergrößert und die Verdichtung des Nadelvlieses durch diese Distanzvergrößerung reguliert wird.

Claims (21)

  1. Ansprüche Formteil mit einer Trägerschicht aus gepreßten duroplastische Harze enthaltenden Harzpapieren, Holzfurnieren, Fasermatten u. dgl. mit einer dekorativen Auflage, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus einem in einer Richtung verdichteten Nadelvlies (3) besteht, das mit der Trägerschicht (2) über die gesamte gemeinsame Fläche faltenlos und fugenfrei verbunden ist.
  2. 2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2) eine im wesentlichen konstante Materialstärke besitzt.
  3. 3. Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2) eine Dicke zwischen ca. 2,5 und 7,5 mm, vorzugsweise zwischen ca. 3 und 5 mm besitzt.
  4. 4. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelvlies (3) eine im wesentlichen konstante Materialstärke besitzt.
  5. 5. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verdichtete Nadelvlies (3) eine Dicke zwischen ca. 1 und 4 mm, vorzugsweise zwischen ca.
    1 - und 2 mm besitzt.
  6. 6. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verdichtete Nadelvlies (3) eine 3 Dichte von ca. 150 bis 1000 kgm , vorzugsweise von ca.
    3 200 bis 450 kg/m3 besitzt.
  7. 7. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelvlies aus einem bis ca. 1700 C wärmebeständigen Fasermaterial, insbesondere aus Polyamid, thermoplastischem Polyester und/oder Zellwolle besteht.
  8. 8. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die tiefer liegenden Fasern (5) des Nadelvlieses (3) durch einen die Verbindung zwischen Nadelvlies (3) und Trägerschicht (2) ergebenden warmwirksamen Kleber fest und im wesentlichen dicht miteinander verbunden sind.
  9. 9. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelvlies (3) eine genarbte Oberfläche aufweist.
  10. 10. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen nur die Fasern (4) an der Oberfläche des Nadelvlieses (3) über einen Teil ihrer Länge als ungebundene Einzelfasern vorliegen.
  11. 11. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in mindestens einer, vorzugsweise in zwei Richtungen Krümmungen aufweist.
  12. 12. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2) aus verpreßten harzhaltigen Naturfasern besteht.
  13. 13. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus glasfaserverstärktem Polyester besteht.
  14. 14. Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch Warmpressen von Matten oder mehrschichtigen Lagen von harzhaltigen Materialien von im wesentlichen konstanter Dicke bei einer Temperatur 0 zwischen ca. 130 und 190 C und einem Druck zwischen ca.
    30 und IOOkgIcm2 und anschließendes Bekleben der so gebildeten Trägerschicht mit einem Oberflächenmaterial , dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht im wesentlichen unmittelbar nach dem Pressen unter Zwischenlegung einer wärmewirksamen Bindemittelfolie mit einem Nadelvlies belegt und bei im wesentlichen gleicher Temperatur aber wesentlich geringerem Druck erneut verpreßt wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpressen der Trägerschicht mit dem Nadelvlies bei einem Druck von nicht mehr als 2 kg/cm2, vorzugsweise nicht mehr als 1 kg/cm2 erfolgt.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragerschicht nur einseitig mit dem Nadelvlies verpreßt wird.
  17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung der mit dem Nadelvlies belegten Trägerschicht während einer Zeitdauer von 5 bis 50 Sekunden, vorzugsweise von 10 bis 30 Sekunden erfolgt.
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpressung in derselben Form erfolgt, in der die Trägerschicht gepreßt wird.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüch 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberform der Presse lediglich angehoben, die Bindemittelfolle und das Nadelvlies auf die vorgepreßte Trägerschicht aufgelegt werden und die Presse erneut zugefahren wird.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim erneuten SchlieRen der Presse eine geringfügig größere Distanz der Preßform eingehalten wird als beim Pressen der Trägerschicht.
  21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Trägerschicht dienenden Stapel bzw. Matten durch Unterlegen von aushärtbarem Glasfaser-Polyestermaterial vor dem Pressen der Trägerschicht an den Stellen, an denen besondere mechanische Kräfte aufzunehmen sind, verstärkt werden.
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