DE3145808A1

DE3145808A1 - Verfahren zum blasformen oder spritzgiessen eines kunststoff-formteiles

Info

Publication number: DE3145808A1
Application number: DE19813145808
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Helphos GmbH
Current assignee: Moldtecs GmbH
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1983-05-26

Description

verfahren zum Blasformen oder Spritzgießen eines Kunststoff-Formteiles" Formteiles Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blasformen oder Spritzgießen eines Kunststoff-Formteiles, welches in einer zweiteiligen metallischen Hohlform hergestellt und dessen Oberfläche mit einem bahnenförmigen Stoff mit einer oberflächenseitigen Textillage beschichtet wird.
Insbesondere in der Automobil- und Möbelindustrie werden durch Blasformen oder Spritzgießen hergestellte Kunststoff-Formteile vorgenannter Art eingesetzt.
Dabei wird das durch Blasen oder Spritzgießen hergestellte Formteil nach seiner Ausformung zum Zwecke eines dekorativen Aussehens und/oder zur Erzielung einer besonderen Oberfläche mit dem bahnenförmigen Stoff beschichtet oder kaschiert. Zur Beschichtung oder Kaschierung dienen Stoffe aus textilen Werkstoffen oder bei mehrlagigen Stoffen solche mit wenigstens einer äußeren Textillage. Die Verbindung des bahnenförmigen Stoffes mit dem Kunststoff-Formteil wird durch Kleben hergestellt. Sämtliche Klebeverfahren, welche zur Erzielung einer festen Verbindung zwischen dem bahnenförmigen Stoff und dem Kunststoff-Formteil geeignet sind, erfordern einen hohen Zeitsowie Energieaufwand und stellen infolge der flüchtigen Be standteile der Klebstoffe eine erhebliche Umweltbelastung dar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Blasformen oder Spritzgießen eines Kunststoff-Formteiles der einleitend genannten Art so weiterzubilden, daß eine energiesparende und umweltfreundliche Herstellung auf einfache Weise möglich ist.
Die Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnt, daß der textile bahnenförmige Stoff oder bei mehrschichtigem bahnenförmigem Stoff dieser mit seiner Textillage dem Kunststoff zugekehrt in die geöffnete Hohlform eingelegt und durch den als Schmelze vorliegenden Kunststoff in der geschlossenen Hohlform durch Blasen oder Spritzen gegen die Innenwandung der Hohlform unter Bildung eines Verbundformteiles mit einem formschlüssigen, festhaftenden Oberflächenverbund zwischen dem Kunststoff-Formteil und dem bahnenförmigen Stoff gepreßt wird.
Die handelsüblichen bahnenförmigen Stoffe der hier in Betracht kommenden Art besitzen auch für komplizierte Kunststoff-Form teile mit kleinen Krümmungsradien eine im allgemeinen ausreichende Flexibilität und Elastizität, um sich an die Formgebung des Kunststoffes anzupassen, zumal die Formgebung bei der Temperatur der Kunststoffschmelze erfolgt. In Abhängigkeit von dem gewünschten Aussehen und den erforderlichen Eigenschaften des fertigen Verbundformteiles können bahnenförmige Stoffe als Abschnitte beliebiger Größe in die Hohlform eingelegt werden, so daß entweder Teile der Innenwandung der Hohlform oder die gesamte Innenwandung von dem eingelegten Stoff bedeckt werden. Da in jedem Falle die oder eine Textillage des bahnenförmigen Stoffes dem Kunststoff zugekehrt ist, kann die Schmelze während des Blasformens oder Spritzens in die Hohl- oder Zwischenräume der Textillage eindringen, so daß sich ein formschlüssiger und festhaftender Verbund zwischen der Textillage und der Oberflächenschicht des Kunststoff-Formteiles ergibt.
Der somit entstandene Oberflächenverbund läßt sich nur unter erheblicher Kraftwirkung und je nach der Textilstruktur oftmals nur bei wenigstens teilweiser Zerstörung der Textillage auftrennen, so daß die Haftfestigkeit des bahnenförmigen Stoffes auf dem Kunststoff-Formteil gleich oder größer als bei den bekannten Klebeverbindungen ist. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren kein Klebevorgang erforderlich ist, können derartige Kunststoff-Formteile nicht nur einfacher und kostengünstiger, sondern auch energiesparend und umweltfreundlich hergestellt werden. Die notwendigen Parameter zur Durchführung des Verfahrens, wie Temperaturführung, Preßdruck usw., sind insbesondere von den Eigenschaften der Kunststoffschmelze und des bahnenförmigen Stoffes abhängig. Hierbei ist zu beachten, daß die Erstarrung der Kunststoffschmelze verzögert wird, da der zwischen der Kunststoffschmelze und der gekühlten Innenwandung der Hohlform angeordnete bahnenförmige Stoff als Isolierschicht wirkt und damit den Wärmeübergang beeinträchtigen kann. Derartige Probleme können jedoch ggf. durch zusätzliche Kühlmaßnahmen behoben werden.
Beim Verfahren zum Blasformen eines Kunststoff Formteiles wird der bahnenförmige Stoff in beide Hälften der geöffneten Hohlform eingelegt und ein extrudierter schlauchförmiger Vorformling zwischen die beiden Lagen des bahnenförmigen Stoftes eingebracht und bei geschlossener Hohlform durch Dlasen gegen den sich auf der Innenwandung der Hohlform abstützenden bahnenförmigen Stoff gedrückt. Auf diese Weise läßt sich ein allseitig beschichteter Hohlkörper herstellen, bei dem der als Trägerwerkstoff wirkende Kunststoff von außen nicht sichtbar ist.
Beim Verfahren zum Spritzgießen eines Kunststoff-Formteiles wird der bahnenförmige Stoff in die der Angußseite gegenüberliegende Hälfte der geöffneten Hohlform eingelegt und durch Einspritzen der Kunststoffschmelze gegen die Innenwandung der geschlossenen Hohlform gedrückt. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, einseitig beschichtete Kunststoff-Profilteile herzustellen.
Vorteilhaft ist es, wenn als Kunststoffschmelze ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird. Thermoplastische Schmelzen lassen sich problemlos verarbeiten und weisen im erstarrten Zustand für die meisten Anwendungsfälle günstige Werkstoffeigenschaften auf.
Es ist empfehlenswert, als bahnenförmigen Stoff textile Gewebe, Gewirke, Vli. oder mit textilem Werkstoff und/oder Latexschaum kaset Ite thermoplastische Folien zu verwenden. Derartige Stoffe, welche wenigstens einseitig mit einer außenliegenden textilen %auge ausgerüstet sind, sind handelsüblich und geben dem fertigen Verbundformteil gegenüber einem unbeschichteten Kunststoff-Formteil ein völlig verändertes Aussehen.
Durch die Wahl des bahnenförmigen Stoffes wird ein wesentlich erweiterter Anwendungsbereich der Verbundformteile erschlossen.
Es ist möglich, die über den Rand der geschlossenen Hohlform hinausragenden Teile des bahnenförmigen Stoffes bei der Herstellung des Verbundformteiles durch schneidenförmige Kanten der Hohlform abzutrennen. Hierdurch läßt sich ein Verbundformteil in nur einem Arbeitsgang herstellen, so daß eine zeitaufwendige und Kosten verursachende Nachbearbeitung nicht erforderlich ist.
Bei dem durch Spritzgießen hergestellten einseitig beschichteten Kunststoff-Formteil ist es zweckmäßig, wenn die über den Rand der geschlossenen Hohlform hinausragenden Abschnitte des bahnenförmigen Stoffes auf die unbeschichtete Seite des Verbund-Profilteiles umgelegt und damit verklebt oder verschweißt werden. Hierdurch erhält auch der Kantenbereich des Profilteiles ein der beschichteten Seite entsprechendes Aussehen und weist gleichzeitig eine hohe mechanische Festigkeit auf. Es ist jedoch auch möglich, den bahnenförmigen Stoff an der Kante des Kunststoff-Fomteiles abzutrennen und die. Kanten mit einem Kederband zu überdecken, welches auf bekannte Weise durch Kleben, Schweißen oder Tackern befestigt wird Die Zeichnung gibt Beispiele für die Herstellung von Verbundbauteilen und für die Gestaltung derartiger Bauteile wieder Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein geöffnetes zweiteiliges Blaswerkzeug mit einem extrudierten Vorformling zwischen beiden Hälften, Fig. 2 einenQuerschnitt durch das Blaswerkzeug nach Fig. 1 senkrecht zur Extrusionsrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine im Blaswerkzeug nach Fig. 1 und 2 hergestellte Sonnenblende für ein Kraftfahrzeug, Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Sonnenblende nach Fig. 3 längs der Linie A-A in vergrößerter Darstellung, Fig. 5 ein geöffnetes Blaswerkzeug zur Herstellung einer Sitzschale mit einem extrudierten Vorformling zwischen den beiden Hälften des Blaswerkzeuges, Fig. 6 die Draufsicht auf die im Blaswerkzeug nach Fig. 5 hergestellte Sitzschale, Fig. 7 einen Schnitt durch die Sitzschale nach Fig. 6 längs der Linie B-B, Fig. 8 eine Seitenansicht der Sitzschale nach Fig. 6, Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein geschlossenes Spritzgußwerkzeug mit einem eingelegten bahnenförmigen Stoff, Fig.10 eine Draufsicht auf das in dem Spritzgußwerkzeug nach Fig. 9 hergestellte Formteil, Fig.11 einen Schnitt durch das Formteil nach Fig. 10 längs der Linie C-C und Fig.12 einen Querschnitt durch den Rand eines Formteiles, welches mit einem mehrlagigen bahnenförmigen Stoff beschichtet ist.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Blaswerkzeug zur Herstellung einer Sonnenblende 9 für ein Kraftfahrzeug besteht im wesentlichen aus einer zweiteiligen Hohlform 1 mit den korrespondierenden Hälften la und lb. Der aus dem Blaskopf 2 eines nicht dargestellten Extruders herausgepreßte thermoplastische schlauchförmige Vorformling 3 befindet sich zwischen den Hälften la und lb der geöffneten Hohlform 1. In die Hälften la und lb der geöffneten Hohlform 1 werden Abschnitte eines bahnenförmigen Stoffes 4 eingelegt, welcher an seiner Oberfläche mit einer zum Vorformling 3 gerichteten Textillage ausgerüstet ist. Nach dem Schließen der Hohlform 1 in Richtung der Pfeile 5 und 6 wird der Vorformling von einem Schnittwerkzeug 7 durchtrennt. Mittels einer nicht dargestellten Blasnadel oder eines Blasdornes wird der Vorformling 3 in der geschlossenen Hohlform 1 geblasen, wobei die Abschnitte des bahnenförmigen Stoffes 4 in den Hälften la und lb der Hohlform 1 gegen deren Innenwandungen 1d und le gedrückt werden. Hierbei dringt die Kunststoffschmelze enigstens teilweise in die Hohl- oder Zwischenräume der Textil lage des bahnenförmigen Stoffes 4 ein, so daß sich die als Verbundformteil ausgebildete Sonnenblende 9 ergibt D welche aus einem als Träger dienenden Kunststoff-Formteil 8 und einem damit an der Oberfläche formschlüssig verbundenen bahnenförmigen Stoff 14 besteht, wie Fig. 3 und 4 zeigen. Die über den Rand der geschlossenen Hohlform 1 hinausragenden Abschnitte 4a und 4bF des bahnenförmigen Stoffes 4 werden durch schneidenförmige Kanten 10 und 11 der Hohlform 1 abgetrennt. Somit bildet der bahnenförmige Stoff 4 auf der Oberfläche des Kunststoff-Formteiles 8 eine allseitig flächendeckende Beschichtung, so daß das Trägermaterial der Sonnenblende 9 von außen nicht erkennbar ist.
Die Fläche zum Aufkleben eines in Fig. 3 gezeigten Make-up-Spiegels 12 wird dabei bereits beim Blasen geformt, wie die in der Hohlform 1 vorgesehene Vertiefung 13 zeigt.
Die Herstellung einer Sitzschale nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in den Fig. 5 bis 8 wiedergegeben. Auch hier wird der aus dem Blaskopf 2 extrudierte Vorformling 3 von den Hälften 14a und 14b einer Hohlform 14 umschlossen In die geöffnete Hohlform 14 werden Abschnitte des bahnenförmigen Stoffes 14 eingelegt, wobei es möglich ist, den bahnenförmigen Stoff 4 nur in eine oder in beide Hälften der Hohlform 14 einzulegen.
In Fig. 5 ist der bahnenförmige Stoff 4 in beide Hälften 14a und 14b eingelegt, so daß sich nach dem Schließen der Hohlform 14 und dem Blasen des Vorformlings 3 ein als Sitzschale 15 ausgebildetes Verbundformteil ergibt. Die in Fig. 7 im Querschnitt dargestellte Sitzschale 15 besteht somit aus dem als Träger dienenden Kunststoff-Formteil 16, dessen Oberfläche mit einem durchgehenden bahnenförmigen Stoff 4 beschichtet ist. Wie bereits in dem vorgenannten Verfahrensbeispiel zur Herstellung der Sonnenblende dargelegt ist, besteht auch hier infolge der in die Hohl-oder Zwischenräume der Textillage des bahnenförmigen Stoffes 14 eingedrungenen Kunststoffschmelze ein formschlüssiger, festhaftender Oberflächenverbund zwischen dem Kunststoff-Formteil 16 und dem bahnenförmigen Stoff 4. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise herstellbare Sitzschale 15 zeigt aufgrund ihrer Oberfläche nicht nur ein verbessertes Aussehen, sondern vermittelt auch ein textiles Sitzgefühl, sofern ein geeigneter bahnenförmiger Stoff 4 gewählt wird. Die durch die Hälften 14a und 14b der Hohlform 14 bedingte Trennkante 16a an der Verbindung der Stoffabschnitte kann durch ein Kederband 17 verdeckt werden, welches in Fig. 8 abschnittsweise angedeutet ist.
Zur Herstellung eines Verbundformteiles durch Spritzgießen zeigt die Fig. 9 eine Hohlform 18 eines Spritzgußwerkzeuges mit den geschlossenen Hälften 18a und 18b. Zur Herstellung des Verbundformteiles wird der bahnenförmige Stoff 4 in die der Angußseite 18b gegenüberliegende Hälfte 18a der geöffneten Hohlform 18 eingelegt. Von einer nicht dargestellten Spritzeinheit wird die Kunststoffschmelze 19 über eine Düse 20 in die Hohlform 18 gedrückt, so daß der bahnenförmige Stoff 4 unter der Einwirkung der Kunststoffschmelze 19 gegen die Innenwandung der Formhälfte 18b gepreßt wird. Auch hierbei dringt die Kunststoffschmelze 19 in die Hohl- oder Zwischenräume der Textillage des bahnenförmigen Stoffes 4 ein und bildet damit einen formschlUssigenD festhaftenden Oberflächenverbund. Eine derartige in der Hohlform 18 als Spritzgußteil hergestellte Türpfostenverkleidung 21 für ein Kraftfahrzeug ist in den Fig. 10 und 11 gezeigt.
Neben dem bereits in Fig. 9 erkennbaren Querschnittsaufbau der Türpfostenverkleidung 21 zeigt Fig. 11 zwei glichkeiten zur Gestaltung der Randabschnitte 4c und 4d des bahnenförmigen Stoffes 4. Im oberen Teil von Fig. 11 ist der Randabschnitt 14a des bahnenförmigen Stoffes 4 auf die unbeschichtete Rückseite der Türpfostenverkleidung 21 umgelegt und mit dem als Träger dienenden Kunststoff-Formteil 22 verschweißt oder verklebt.
Im unteren Teil von Fig. 11 ist der umgelegte Randabschnitt 4c des bahnenförmigen Stoffes 4 mit einem Kederband 23 überdeckt, welches durch Verkleben, Verschweißen oder Tackern befestigt ist. Es ist jedoch auch möglich, keine über das Kunststoff-Formteil 22 hinausragenden Randabschnitte des bahnenförmigen Stoffes 4 vorzusehen, sondern diesen bündig mit dem Kunststoff- Formteil 22 am Rand abschließen zu lassen und diesen mit einem Kederband zu versehen.
Ein Beispiel für die Ausbildung des bahnenförmigen Stoffes 4 in mehrschichtiger Ausführung in Verbindung mit einem Kunststoff-Formteil 22 ist im Teilschnitt in Fig. 12 dargestellt.
Der bahnenförmige Stoff 4 weist in diesem Falle z.B. eine Textillage 4a aus Trikotgewebe, eine Latexschaumlage 4b und als von außen sichtbare Lage einen textilen Teppich 4c auf. Der mehrlagige bahnenförmige Stoff 4 ist in diesem Beispiel am Rand des Kunststoff-Formteiles 22 umgelegt und auf dessen unbeschichteter Rückseite mit diesem verschweißt oder verklebt.
Auch eine einlagige oder zweilagige Ausbildung des bahnenförmigen Stoffes mit sichtbarer Außenschicht aus Kunststoff, Kunstleder oder dgl. ist in gleicher Weise anwendbar.

Claims

Anspruche Verfahren zum Blasformen oder Spritzgießen eines -Kunststoff-Formte1les, welches in einer zweiteiligen metallischen Hohlform hergestellt und dessen Oberfläche mit einem bahnenförmigen Stoff mit einer oberflächenseitigen Textillage beschichtet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der textile bahnenförmige Stoff oder bei mehrschichtigem bahnenförmigem Stoff dieser mit seiner Textillage dem Kunststoff zugekehrt in die geöffnete Hohlform eingelegt und durch den als Schmelze vorliegenden Kunststoff in der geschlossenen Hohlform durch Blasen oder Spritzen gegen die Innenwandung der Hohlform unter Bildung eines Verbundformteiles mit einem formschlüssigen, festhaftenden Oberflächenverbund zwischen dem Kunststoff-Formteil und dem bahnenförmigen Stoff gepreßt wird.
2. Verfahren zum Blasformen eines Kunststoff-Formteiles nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der bahnenförmige Stoff in beide Hälften der geöffneten Hohlform eingelegt und ein extrudierter schlauchförmiger Vorformling zwischen die beiden Lagen des bahnenförmigen Stoffes eingebracht und bei geschlossener Hohlform durch Blasen gegen den sich auf der Innenwandung der Hohlform abstützenden bahnenförmigen Stoff gedrückt wird.
3. Verfahren zum Spritzgießen eines Kunststoff-Formteiles nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der bahnenförmige Stoff in die der Angußseite gegenüberliegende Hälfte der geöffneten Hohlform eingelegt und durch Einspritzen der Kunststoffschmelze gegen die Innenwandung der geschlossenen Hohlform gedrückt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Kunststoffschmelze ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als bahnenförmiger Stoff textile Gewebe, Gewirke, Vliese oder mit textilem Werkstoff und/oder Latexschaum kaschierte thermoplastische Folien verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die über den Rand der geschlossenen Hohlform hinausragenden Teile des bahnenförmigen Stoffes bei der Herstellung des Verbundformteiles durch schneidenförmige Kanten der Hohlform abgetrennt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die über den Rand der geschlossenen Hohlform hinausragenden Abschnitte des bahnen förmigen Stoffes auf die unbeschichtete Seite des Verbund profilteiles umgelegt und damit verklebt oder verschweißt werden