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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Formteile werden in großem Maße zur Innenausstattung von Kraftwagen verwendet. Zunehmend wird dabei von Trägerkörpern ausgegangen, die aus voluminösen, lose gebundenen und mit Bindemittel versetzten Fasermatten aus Lignozellulosefasern durch warmes Verpressen hergestellt sind.
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Die Kaschierung der Trägerkörper wird in der Regel in einem nachträglichen Arbeitsgang aufgebracht. Sie besteht beispielsweise aus thermoplastisch verformbaren Folien mit oder ohne Oberflächenstrukturierung, die nach entsprechendem Erwärmen im thermoplastisch verformbaren Zustand durch Anwendung von Unterdruck auf den Trägerkörper aufgebracht und mit diesem ganzflächig verklebt beziehungsweise anderweitig dauerhaft verbunden werden.
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Die kaschierten Formteile werden durch diese Herstellung bedingt als vorkonfektionierte Zulieferteile in Spezialbetrieben gefertigt und an die Automobilindustrie ausgeliefert. Auf dem Transportweg und vor allem bei der Endmontage dieser Formteile muß die Kaschierungsoberfläche sorgfältig vor Verschmutzungen geschützt werden. Hierfür ist bisher zwangsläufig ein erhöhter Verpackungsaufwand erforderlich gewesen, verbunden mit entsprechend aufwendiger Montagesorgfalt.
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Vor allem gilt dies, wenn die Kaschierung der Formteile aus textilen Geweben besteht, wobei hier noch hinzu kommt, daß die üblichen Vakuum-Kaschierungsverfahren wegen der Luftdurchlässigkeit des Textils nicht anwendbar sind. Hierdurch wird der Vorgang der Kaschierung erheblich erschwert.
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Es ist hier darauf hinzuweisen, daß es ganz allgemein bekannt ist, abziehbare selbstklebende Werkstück- Schutzfolien aus Kunststoff, die nach längerer Verweildauer, z. B. zum Transport, für den Verkauf oder dergleichen, von den zu schützenden Werkstücken wieder abgezogen werden, vorzusehen. Um durch das Abziehen, Klebstoffrückstände zu vermeiden, und auf sehr teure Spezialschutzfolien dabei dennoch verzichten zu können, wurden abziehbare, selbstklebende Schutzfolien aus Kunststoff entwickelt, deren druckempfindliche selbstklebende Klebstoffbeschichtung nur auf der Unterseite wirksam ist und die nur in voneinander getrennten Bereichen, beispielsweise in Form von Längsstreifen, von Punkten oder dergleichen, dort aufgebracht ist (DE-GM 81 24 143). Diese bekannte selbstklebende Schutzfolie soll durch die nur partielle Klebstoffbeschichtung die ansonsten teuren Spezialfolien ersetzen und sicherstellen, daß das Abziehen von dem betreffenden zu schützenden Werkstück ohne Mühe leicht und vollständig sichergestellt werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sich nicht nur Kaschierungen herstellen lassen, die unempfindlich gegen Verschmutzung beim Transport und ihrer Endmontage sind, sondern darüber hinaus Formteilkaschierungen mittels des einfachen Vakuum-Kaschierungsverfahrens völlig unabhängig von der Art des Kaschierungsmaterials durchführen zu können.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dieser Aufgabenlösungen dar.
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Das gasundurchlässige Bedecken der Oberfläche der luftdurchlässigen und verschmutzungsempfindlichen Kaschierungsmaterialien, wie Textilgewebe oder dergleichen, mit einer abziehbaren thermoplastischen Schutzfolie erbringt gleichzeitig zwei Vorteile, es sichert das Formteil zuverlässig während des Transports und während der Montage gegen Beschädigung und Verschmutzung und ermöglicht für solche Materialien die problemlose Anwendung des sogenannten Vakuum- Kaschierungsverfahrens.
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Hierdurch kann sowohl der verfahrenstechnische Herstellungsaufwand, der Verpackungs- als auch der Montageaufwand vermindert werden. Das thermoplastische Material der Schutzfolie gestattet in zuverlässiger Weise eine Anpassung der Folie an die Formteilkontur. Die Abziehbarkeit der Schutzfolie, das heißt ihr ganzflächiges Haften mit geringen Haftkräften auf beispielsweise einer Gewebekaschierung, stellt sicher, daß das Formteil problemlos mit der Schutzfolie montiert werden kann. Die Schutzfolie selbst kann bis zur Auslieferung des Fahrzeugs an den Kunden auf dem Formteil verbleiben.
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Die Abziehbarkeit und damit die Haftfähigkeit der Schutzfolie kann beispielsweise durch spezielle Kleber, also Adhäsionsmittel, die auf der Schutzfolie verbleiben, hergestellt werden. Die Gefahr, daß Klebstoffreste am Kaschierungsgewebe haften bleiben oder deren Adhäsionskraft so groß ist, daß Teile des Oberflächengewebes mit abgerissen werden, wodurch eine zusätzliche Verschmutzungsgefahr entstünde, kann durch geeignete Auswahl des Haftklebers ausgeschlossen werden. Vorteilhaft ist es auch, wenn zwischen der abziehbaren Schutzfolie und dem Kaschierungsmittel strukturbedingt Formschluß derart hergestellt wird, daß die aus dem Formschluß resultierenden Haftkräfte kleiner sind als die Haftkräfte zwischen Kaschierung und Trägerkörper. Ein derartiger Formschluß kann bei einer thermoplastischen Schutzfolie in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß die Schutzfolie entsprechend erwärmt und auf den kaschierten Trägerkörper gedrückt bzw. durch Unterdruck gesaugt wird, so daß die Schutzfolie beispielsweise die Fäden eines Kaschierungsgewebes teilweise umgibt. Insbesondere durch die Auswahl geeigneter Temperaturen einer thermoplastischen Schutzfolie beim Aufbringen auf eine geeignet oberflächenstrukturierte Kaschierung läßt sich ein ausreichender Formschluß herstellen.
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Eine punktweise Adhäsion der Schutzfolie an den Strukturknoten kann bei den thermoplastischen Werkstoffen der Schutzfolie ebenfalls durch geeignete Temperaturauswahl beim Aufbringen dieser Folien auf die Kaschierung erzeugt werden.
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Vorteilhaft wird die Kaschierung eines Trägerkörpers um dessen Kanten herumgeführt und mit der Rückseite des Trägerkörpers verklebt. Dadurch, daß die Schutzfolie mit der Kaschierung um die Formteilkanten herumgeführt wird, läßt sich zuverlässig verhindern, daß die Kaschierung während der Handhabung des Formteils sich teilweise im Kantenbereich löst.
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Ein luftdurchlässiges Kaschierungsmaterial kann etwa eine gewebte oder anderweitig verarbeitete Naturfaser, wie beispielsweise Baumwolle, sein. Ebenso als Material für das Kaschierungsgewebe geeignet sind Kunstfasern, wie Polyester- oder Polyamidfasern oder Mischungen hiervon. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das luftdurchlässige Gewebe der Kaschierung wenigstens teilweise thermoplastisch verformbar ist. In diesem Fall bestehen keine Schwierigkeiten, auch komplizierte Formteilgeometrien einwandfrei zu kaschieren, da das Kaschierungsgewebe selbst nach entsprechendem Anwärmen gut räumlich verformbar ist.
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Darüber hinaus läßt sich bei thermoplastisch verformbaren gasdurchlässigen Kaschierungen die Adhäsion zwischen Schutzfolie und Kaschierung an den Gewebeknoten der Kaschierung in einfacher Weise zuverlässig einstellen.
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Es ist vorteilhaft, das Kaschierungsverfahren so auszuführen, daß das Kaschierungsgewebe oder dergleichen und die Schutzfolie der Kaschiereinrichtung in geeigneter Positionierung getrennt zugeführt werden, und daß die Haftung zwischen der abziehbaren Schutzfolie und der Kaschierung durch Formschluß oder/und Adhäsion an bestimmten Strukturpunkten der Kaschierung während des Kaschiervorganges erzeugt wird. Da beim Vakuumkaschieren die thermoplastische Schutzfolie und die Kaschierung vorgewärmt werden, kann sich der Formschluß oder/und die Adhäsion beispielsweise an Gewebeknoten der Kaschierung unter der Wirkung des äußeren Luftdruckes vorbestimmbar ausbilden.
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Aus Handhabungsgründen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Kaschierung und die Schutzfolie bereits vor dem Kaschieren durch Formschluß oder punktförmige Adhäsion miteinander verbunden sind und so der Kaschierungseinrichtung zugeführt werden. Durch einen derartigen Vorverbund zwischen Kaschierung und Schutzfolie läßt sich der Verfahrensaufwand für den Kaschiervorgang selbst noch weiter verringern.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, wobei diese vereinfachte beispielsweise Ausführungsformen darstellen. Es bedeutet
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Fig. 1 eine teilperspektivische Wiedergabe eines oberflächenkaschierten Formteils mit teilweise abgezogener Schutzfolie;
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Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch ein Formteil gemäß Fig. 1 mit Formschlußhaftung zwischen Kaschierung und Schutzfolie; und
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Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 für eine Ausführungsform mit punktförmiger Adhäsionshaftung zwischen Kaschierung und Schutzfolie.
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Wie in den Zeichnungen wiedergegeben, besteht das Formteil aus einem sogenannten Trägerkörper 1 mit einer einseitig aufgebrachten Kaschierung 2, die in eingebautem Zustand des Formteils die Sichtfläche desselben bildet. Für den hier bevorzugt interessierten Anwendungsbereich kann es sich bei dem Formteil beispielsweise um eine Seitenverkleidung einer PKW-Tür handeln, aber auch um den Teil eines Armaturenbrettes oder um den Fahrzeughimmel und dergleichen mehr. Die Kaschierung 2 ist um die äußere Umfangskante, wie die teilperspektivische Schnittdarstellung von Fig. 1 zeigt, mit einem Randbereich 2&min; herumgeschlagen. Die gesamte sichtbare Oberfläche der Kaschierung 2 ist von einer Schutzfolie 3 abgedeckt, deren umlaufender Kantenbereich 3&min; entsprechend dem Randbereich 2&min; der Kaschierung 2 gleichfalls umgebugt ist.
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Die Verbindung zwischen dem Trägerkörper 1 und der Kaschierung 2 ist im Ausführungsbeispiel insbesondere durch die Zwischenschaltung einer Haftvermittlerschicht 4 (s. Fig. 2 und 3) vorzugsweise durch Kohäsionskräfte bewirkt, während die Haftung zwischen der Kaschierung 2 und der Schutzfolie 3 durch Formschluß und/ oder Adhäsionskräfte realisiert ist.
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Die Herstellung des Trägerkörpers 1 der im Ausführungsbeispiel aus bindemittelhaltigem Lignozellulose-Wirrfaservlies durch Druck- und Wärmebeaufschlagung ausgeformt wird, bedarf bezüglich der angewendeten Drücke und Temperaturen anderer Größenordnung als der Kaschierungsvorgang der Oberfläche desselben. Die Trägerkörper 1 werden daher zunächst in hierfür geeigneten Pressen aus der Fasermatte ausgeformt, um dann einer hiervon getrennten Kaschierungseinrichtung zugeführt zu werden, in der der Kaschierungsvorgang ausgeführt wird. Neben dem Aufpressen der Kaschierung 2 auf den Formkörper 1 unter Zwischenschaltung einer Haftvermittlerschicht hat sich als besonders vorteilhaft das Vakuum-Kaschierungsverfahren herausgestellt, da hierdurch keine die Oberflächenstruktur der Kaschierung verändernden Preßdrüke auf dieselben auszuüben sind und da die Anwendung luftdurchlässiger Materialien für den Trägerkörper 1 sich einer stets wachsenden Beliebtheit erfreut. Die Aufkaschierung dekorativer Oberflächenmaterialien auf den Trägerkörper 1 mittels des Vakuum-Kaschierungsverfahrens bedingte jedoch bisher die Verwendung von gasundurchlässigen Kaschierungsfolien und war nicht anwendbar auf das Aufkaschieren beispielsweise von textilem Gewebe, von Leder, Vlies und dergleichen.
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Die ganzflächig auf die Kaschierung 2 aufgelegte und diese übergreifende Schutzfolie 3 kann je nach Anwendung einmal so ausgebildet sein, daß sie bei der Verwendung einer luftdurchlässigen Kaschierung selbst gasundurchlässig ist. Andererseits kann die Schutzfolie 3 für sich jedoch dann gasdurchlässig sein, wenn die Kaschierung 2 selbst gasundurchlässig ist und wenn die Schutzfolie deshalb nicht nur die Aufgabe hat, der Verbesserung des Kaschierungsverfahrens zu dienen, sondern vorzugsweise diejenige des Schutzes während des Kaschierungsvorganges und der Handhabung des Formteiles nach seiner Kaschierung dient. Darüber hinaus kann die Schutzfolie auch die Aufgabe übernehmen, Verformungskräfte, die während des Kaschierungsvorganges auf die eigentliche Kaschierung 2 wirken, wenigstens teilweise mit aufzunehmen, was insbesondere dann möglich ist, wenn die Kaschierung 2 die Schutzfolie 3 bereits in einem gewissen Haftverbund zusammengefügt der Kaschierungseinrichtung zugeführt werden.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen vergrößerte Teilschnittdarstellungen in vereinfachter Wiedergabe, wobei im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Kaschierung 2 im wesentlichen aus parallel zueinander liegenden Fäden 2&min; besteht, während es sich bei der Kaschierung 2 nach Fig. 3 um ein Gewebe handelt, das sich durch Kettfäden 2&min;&min; und Schußfäden 2&min;&min;&min; kennzeichnet. In beiden Ausführungsformen ist durch Vakuumkaschierung die Schutzfolie 3 zufolge der hierbei angewendeten erhöhten Temperatur wenigstens teilweise in die Gewebestruktur der Kaschierung 2 hineingezogen worden, und zwar im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 so weit, daß ein ausreichender Formschluß zwischen der Schutzfolie 3 und dem Kaschierungsgewebe zu ausreichender Haftung führt. Diese Haftung ist in jedem Falle jedoch erheblich geringer als diejenige zwischen der Kaschierung 2 und dem Trägerkörper 1, deren Kohäsionskraft durch die Haftvermittlerschicht 4 vorgegeben ist und die so groß ist, daß ein zerstörungsfreies Entfernen der Kaschierung 2 von dem Trägerkörper 1 in aller Regel ausgeschlossen ist. Demgegenüber läßt sich die Schutzfolie 3 von der Kaschierung 2 problemlos und ohne jede Zerstörung der Oberfläche des Kaschierungsmaterials abziehen. Ein hierfür ausreichender Formschluß gemäß Ausführungsform nach Fig. 2 läßt sich durch Einstellung des Unterdruckes während der Vakuumkaschierung und Einstellung der erhöhten Temperatur in Abhängigkeit vom verwendeten thermoplastischen Folienmaterial für die Schutzfolie 3 vorwählen.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 spielt der Formschluß zwischen Schutzfolie 3 und Kaschierung 2 nur eine untergeordnete Rolle, da hier die jeweiligen Knotenpunkte 5 der Kettfäden 2&min;&min; und der Schußfäden 2&min;&min;&min; der verwendeten Gewebekaschierung mit einem Haftkleber beaufschlagt sind, der an der unteren Oberfläche der Schutzfolie 2 beim Abziehen derselben verbleibt.
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Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 2 und 3 werden vorzugsweise dünnwandige Schutzfolien 3 aus thermoplastischem Material in Anwendung gebracht, um insbesondere für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 einen guten Formschluß zwischen der Schutzfolie 3 und der Oberflächenstruktur der Kaschierung 2 zu gewährleisten. Für das Kaschieren von Formteilen mit starken Verformungsbereichen kann es jedoch notwendig und vorteilhaft sein, mit wesentlich dickeren Schutzfolien 3 zu arbeiten, da dünne thermoplastische Folien bei tiefer Ausformung gegebenenfalls so weit ausgedünnt werden könnten, daß sie reißen. Die Möglichkeit der Verwendung dicker Schutzfolien bietet daher insbesondere auch die Auführungsform nach Fig. 3, da es hier auf den Formschluß primär nicht ankommt, sondern bei wesentlich geringeren Biegeradien der eingezogenen Schutzfolie um die Gewebestruktur oder eine andere Oberflächenstruktur, die sich durch hervorstehende Punkte, Linien oder kleinflächige Bereiche kennzeichnet, dort Adhäsionskräfte zur Anwendung kommen, die ausreichen, um die Schutzfolie 3, solange das gewünscht ist, auf der Kaschierung 2 festzuhalten, andererseits jedoch sicherstellen, daß beim Abziehen der Schutzfolie die Haftklebepunkte 5 hinsichtlich der Kaschierung unverletzt bleiben. Die Zwischenschaltung einer Haftkleberschicht auf der Unterseite der Schutzschicht 3 zwischen dieser und der Kaschierung 2 mit vorzugsweise punktförmiger Haftung nach erfolgtem Kaschierungsvorgang empfiehlt sich auch dann, wenn sehr feinfaserige Oberflächenstrukturen für die Kaschierung gewünscht sind, da durch diese für den Abziehvorgang der temporär auf der Kaschierung haftenden Schutzfolie sich ein vorteilhafter Haftungsmechanismus ergibt.
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Für den vorerwähnten Fall, daß Schutzfolie 3 und Kaschierung 2 der Kaschierungseinrichtung bereits in einem gewissen Haftverbund gemeinsam zugeführt werden, empfiehlt sich für die Herstellung eines solchen Haftverbundes beispielsweise das bekannte Kalandrierverfahren.
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Die Tiefe der formschlüssig eingezogenen Bereiche 3&min;&min; nach der Ausführungsform von Fig. 2 bestimmt die Haftkraft zwischen der Schutzfolie 3 und der Kaschierung 2. In dem Fall wird diese so vorgewählt, daß zum Abziehen der Schutzfolie 3 von der Kaschierung 2 die dabei auftretenden Abzugskräfte wesentlich geringer sind als die Haftkräfte zwischen der Kaschierung 2 und dem Trägerkörper 1 und als die Oberflächenfestigkeit des Kaschierungsmaterials selbst, so daß sichergestellt ist, daß beim Abziehen der Schutzfolie 3 keinerlei Oberflächenverletzung der Kaschierung 2 auftreten kann, andererseits aber auch insbesondere bei der Ausführungsform nach Fig. 3 keine Haftkleberreste auf der Oberfläche der Kaschierung 2 verbleiben.