DE4127241C2 - Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit von Dekormaterial bedeckter Oberfläche durch Hinterspritzen, sowie Formwerkzeuge zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit von Dekormaterial bedeckter Oberfläche durch Hinterspritzen des Dekormaterials mit thermopla­ stischem Kunststoff in einem Formwerkzeug, sowie Form­ werkzeuge zur Durchführung des Verfahrens.

Das Hinterspritzen von Dekormaterial ist beispielsweise aus "Kunststoffe" 80 (1990), Seiten 997-1002, bekannt. Spritzgegossene Kunststoffteile werden in vielen Be­ reichen, beispielsweise im Kraftfahrzeugbau, an der Oberfläche mit einer Abdeckung aus Textilmaterial, Leder, Folien etc. belegt, um somit eine Verbesserung im Aussehen und im Berührungseindruck zu erhalten. Häufig wird dabei das Belegmaterial mit dem spritzge­ gossenen Kunststoffteil in einem nachträglichen Arbeits­ gang verbunden. Dieser Vorgang ist als Kaschierung be­ kannt.

Um den für die Kaschierung notwendigen zusätzlichen Ar­ beitsgang zu vermeiden, werden in zunehmendem Maße die Beleg- oder Dekormaterialien in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt. Nach dem Einspritzen des schmelzeförmigen Thermoplasten ergibt sich die gewünschte Verbindung von Belegmaterial und Kunststoff. Dieser Vorgang wird Hin­ terspritzen genannt.

Beim Hinterspritzen ergibt sich die Schwierigkeit, einen Umbug zu realisieren. Ein Umbug im Sinne der Erfindung ist das Abdecken der Kante eines Formteils mit Dekorma­ terial über den Formteilrand hinaus bis zur Rückseite des Formteils. Mit Hilfe des Umbugs wird somit der Form­ teilrand vollständig mit Dekormaterial bedeckt und man erhält optisch ansprechende Teile.

Die Schwierigkeiten, einen echten Umbug um 180° im Werkzeug zu erreichen, führten zur Einrichtung eines falschen Umbugs oder Scheinumbugs von 90°, wobei der im allgemeinen wenig ansehnliche Außenrand des Form­ teiles hinter Sichtblenden versteckt bleibt. Diese Lösung erfordert jedoch konstruktive Veränderungen der Baugruppe, in die das hinterspritzte Formteil integriert werden soll.

Des weiteren ist aus der Offenlegungsschrift DE 30 03 903 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem mit Hilfe eines mindestens dreiteiligen Werkzeuges der zu hinterspritzende Stoff an einer - bezogen auf das Formteil - rückwärtigen Seite eingespannt wird.

Aus der Schrift EP 186 016 B1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtkörpers bekannt geworden, bei der ebenfalls unter Verwendung eines mindestens dreiteiligen Formwerkzeugs, bestehend aus zwei Formteilen und einem Fixierrahmen, für das Dekormaterial eine Hinterspritzung von Dekormaterial ermöglicht wird.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Hinter­ spritzen von Beleg- oder Dekormaterialien zu entwickeln, das die Herstellung eines belegten oder dekorierten Kunststoffteiles mit einem Umbug von mehr als 90° in einem zweiteiligen Werkzeug zuläßt.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.

Der Außenrand wird im Sinne der Erfindung rinnenförmig umgebogen, wenn der Beleg- oder Dekorstoff um mehr als 90° gekrümmt wird.

Durch das neue Verfahren wird mit dem eigentlichen Hinterspritzen bereits ein optisch ansehnlicher Umbug an dem hergestellten Formteil realisiert, ohne daß ein separater Arbeitsschritt zum Umbiegen des Dekorstoffes um die Kanten des Formteiles herum notwendig ist.

Eine Tauchkante im Sinne der Erfindung ist ein Teil des Formwerkzeuges, der sich beim Schließen der Form zwischen Formnestrand und eingelegtes Belegmaterial schiebt. Der Außenrand des Dekormaterials wird dabei gezwungen, dem Verlauf der ge­ krümmten Fläche zu folgen.

Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, daß die Tauchkante und die ihr zugeordnete gekrümmte Fläche fest mit einer der beiden Formwerkzeughälften verbunden werden kann, so daß die Einrichtung weiterer beweglicher Formwerk­ zeugteile überflüssig wird. Durch entsprechende Formung der Ränder der Formwerkzeughälften läßt sich mit Hilfe dieses Verfahrens ein Umbug nicht nur am eigentlichen Außenrand des Formnestes, sondern auch an Durchbrüchen erzielen.

Ein Formwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens, be­ stehend aus einem mindestens zweiteiligen, schließbaren Formwerkzeug, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Hälfte des Formwerkzeuges eine Tauchkante zum Umbiegen des Dekorstoffes aufweist. Diese Kante ist vorteilhaft mit einer zum Formnest gekrümmten Fläche versehen, so daß beim Schließen der Form der eingelegte Dekorstoff der Krümmung folgen muß. Auf diese Weise läßt sich der Außenrand des herzustellenden Formteils in der gewünschten Form herstellen.

Besonders vorteilhaft ist es, der gekrümmten Fläche, die der Tauchkante zugeordnet ist, eine Hilfskante zur Be­ grenzung des Umbugs des Dekor- oder Belegmaterials zuzu­ ordnen, die ein Verschieben des Dekormaterials während des Einspritzens verhindert. Ohne diese Hilfskante trifft die eingespritzte Formmasse die Stirnseite des eingelegten Dekormaterials. Dabei kann es zu einer un­ erwünschten Faltung des Materials kommen. Mit Hilfe der Hilfskante ist es möglich, den Umbug exakt und reproduzierbar zu gestalten.

Zur Durchführung dieses Verfahrens sind prinzipiell alle Thermoplaste geeignet. Besonders gute Eigenschaften zei­ gen insbesondere Acrylnitrilbutadienstyrol-Kunststoffe (ABS) oder Polycarbonat-ABS-Blends. Als Dekormaterial lassen sich Polyester, Polyamid oder Baumwolltextilien in Form von Geweben, Gewirken, Gestricken, Nadel- oder Polvliesen, Leder oder PVC-Folien verwenden. Weiter lassen sich auch mehrschichtige Deckmaterialien für das Verfahren einsetzen. Ein solches Deckmaterial besteht z. B. aus Oberschicht (Oberware) die aus dem eigentlichen Dekormaterial besteht, einer Zwischenschicht, die be­ rührungsdämpfende Eigenschaften aufweist und beispiels­ weise aus Polyurethan oder PVC-Schaum besteht und einer Unterschicht (Unterware) aus Gewebe, Gewirke, Gestricke, Vlies oder Folie, die die Aufgabe hat, das Eindringen von Schmelze in die Zwischenschicht oder Verschiebungen des Dekormaterials beim Einspritzen zu verhindern. Fer­ ner bewirkt die Unterware eine thermische Isolierung zwischen Ober- bzw. Zwischenware und der strömenden Schmelze.

Die Spritzgießparameter unterscheiden sich nicht von den Parametern wie sie beim herkömmlichen Hinterspritzen von Dekormaterial üblich sind.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand zweier Beispiele und der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 zeigen verschiedene Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Kunststoffteils mit Umbug mittels einer Vorrichtung, die eine Tauchkante aufweist.

Das Beispiel (Fig. 1 bis 4) zur Herstellung eines Formteils mit Umbug wurde in einem Werkzeug realisiert, bei dem die Tauchkante 11 fest mit einer der Formhälften 6 verbunden war. Der Belegstoff 3 wird bei geöffneter Form eingelegt. Beim Schließen der Formhälften 5, 6 schiebt sich die Tauchkante in den Zwischenraum zwischen dem Dekorstoff 3 und der Formnestwand der einen Werk­ zeughälfte 5. Damit wird der Stoff 3 gezwungen der ge­ krümmten Fläche 12 zu folgen, bis er an die Hilfskante 13 stößt. Durch das Umbiegen des Stoffes 3 ergibt sich am Rand des zu produzierenden Formteils eine Rinne 9, die zusammen mit dem restlichen Formnest beim Ein­ spritzen durch den thermoplastischen Kunststoff 4 gefüllt wird. Das fertige Teil (Fig. 5) ist an der Außenkante vollständig mit Dekorstoff 3 belegt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen mit von Beleg- oder Dekormaterial bedeckter Oberfläche durch Hinterspritzen des Beleg- oder Dekormaterials mit thermoplastischem Kunststoff in einem zweiteiligen Formwerkzeug, rinnenförmiges Umbiegen des in das Werkzeug eingelegten Beleg- oder Dekormaterials (3) durch die Bewegung einer mit einer Hälfte (6) des Formwerkzeuges fest verbundenen Tauchkante (11) und einer der Tauchkante (11) zugeordneten und der Form der Rinne (9) angepaßten gekrümmten Fläche (12) während des Schließens der Form am Außenrand des Formnestes und Füllen des rinnenförmigen Bereiches (9) beim Einspritzen des Kunststoffes (4).

2. Formwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hälfte des Formwerkzeuges (6) eine Tauchkante (11) zum Umbiegen des Beleg- oder Dekormaterials (3) aufweist.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkante (11) eine zum Formnest gekrümmte Fläche (12) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmten Fläche (12) eine Hilfskante (13) zur Begrenzung des Umbugs des Beleg- oder Dekormaterials (3) zugeordnet ist.