DE4211077B4

DE4211077B4 - Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit strukturierter Oberfläche durch Tiefziehen

Info

Publication number: DE4211077B4
Application number: DE19924211077
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Berkenkamp
Original assignee: Rebo-Plastic & Co KG GmbH; Rebo Plastic GmbH and Co KG
Current assignee: Rebo-Plastic & Co KG GmbH; Rebo Plastic GmbH and Co KG
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2012-04-04
Also published as: DE4211077A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit strukturierter Oberfläche, bestehend aus einem Kunststoffformteil (1) und einem auf diesem befestigten Dekorträger (2), wobei in einer Tiefziehform (4) mit dem Negativprofil des herzustellenden Kunststoffformteils (1) zunächst ein Dekorträger gelegt und dann eine zu verformende Kunststoffplatte (5) eingebracht wird und sodann die Kunststoffplatte (5) auf eine Verformungstemperatur von 140°C – 210°C erwärmt und danach ein Unterdruck im Bereich der Tiefziehform erzeugt wird, so daß aufgrund des atmosphärischen Drucks die Verformung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekorträger (2) mit einem Kunststoffschaumrücken verwendet wird und nach Beendigung des Tiefziehverfahrens das fertige Formteil zur Regeneration der Kunststoffschaumschicht einer Wärmebehandlung mit einer Temperatur von 50°C – 250°C in einem Zeitraum von 10 Sekunden bis 2,5 Minuten unterworfen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils wobei in eine Tiefziehform mit dem Negativprofil des herzustellenden Kunststoffformteils zunächst der Dekorträger gelegt und dann eine zu verformende Kunststoffplatte eingebracht wird und sodann die Kunststoffplatte auf eine Verformungstemperatur von 140°C – 210°C erwärmt und danach ein Unterdruck im Bereich der Tiefziehform erzeugt wird, so daß aufgrund des atmosphärischen Drucks die Verformung erfolgt.

Derartige Verfahren sind aus der DE 38 34 608 A1 und der DE 35 37 997 C2 bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren können jedoch keine Dekorträger mit einem Schaumstoffrücken Verwendung finden, da bedingt durch den hohen Verformungsdruck der Kunststoffschaum seine Schaumstruktur verlieren würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formteil mit einem auf der Oberfläche angeordneten Dekorträger zur Verfügung zu stellen, das einerseits preisgünstig in der Herstellung ist, das andererseits aus einem flexiblem weitgehend splitterfreien Material bestehen kann und das weiterhin mit Dekorträgern beliebiger Materialbeschaffenheit ausgestattet sein kann, wobei der Dekorträger einen Schaumstoffrücken aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren erreicht, wobei ein Dekorträger mit einem Kunststoffschaumrücken verwendet wird und nach Beendigung des Tiefziehverfahrens das fertige Formteil zur Regeneration der Kunststoffschaumschicht einer Wärmebehandlung mit einer Temperatur von 50°C – 250°C in einem Zeitraum von 10 Sekunden bis 2,5 Minuten unterworfen wird.

Hierbei ist es zweckmäßig, daß das Tiefziehen bei einem Unterdruck von 0,4 bis 1,0 bar durchgeführt wird.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die Schaumstoffstruktur bestehen bleibt. Das Kunststoffformteil besteht aus thermoplastischem Material, insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder ABS.

Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin ein Formteil mit einem Dekorträger mit einem Schaumstoffrücken, das unter Verwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt ist.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Dekorträgermaterial aus demselben Material wie das Kunststoffformteil besteht. Hierdurch ist es für ein Materialrecycling nicht erforderlich, eine Materialtrennung vorzunehmen, denn das gesamte Bauteil besteht dann aus einem einheitlichen Material. Da auch keine separaten Klebe- oder Haftvermittlungsschichten vorhanden sind, ist somit das erfindungsgemäße Formteil ohne zusätzliche Trennvorgänge voll recyclefähig.

Weiterhin kann es erfindungsgemäß zweckmäßig sein, wenn das erfindungsgemäße Formteil mit einem Rahmen versehen ist, der als Spritzgußformteil aus demselben Kunststoffmaterial besteht, wie das Kunststoffformteil selber. Hierdurch werden erhöhte Formsteifigkeiten erreicht. Die Verbindung des Kunststoffformteils mit dem Rahmen erfolgt insbesondere durch ein thermisches Verfahren oder durch mechanische Verbindung oder auch durch Verbindung durch einen Haftvermittler oder einen Kleber.

Insbesondere eine Verschweißung ist zweckmäßig, da hierdurch keine zusätzlichen Materialien zur Herstellung erforderlich sind, wodurch sich wiederum der große Vorteil einer vollständigen Recyclefähigkeit ergibt.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Ansicht des fertigen Formteils,
2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in 1,
3 eine Prinzipansicht des Herstellungsvorganges.
Wie in 1 dargestellt ist, besteht das Formteil aus einem im Tiefziehverfahren hergestellten Kunststoffformteil aus einem thermoplastischen Material. Dieses Kunststoffformteil ist mit der Ziffer 1 gekennzeichnet. Auf diesem Kunststoffformteil 1 ist ein Dekorträger 2 angeordnet. Dieser Dekorträger 2 besteht aus einem textilen Material mit einem Schaumstoffrücken, beispielsweise aus einer Tuftingware, wie dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, daß die dem Kunststoffformteil 1 zugekehrte Unterseite des Dekorträgers 2 stoffschlüssig in die Oberfläche des Kunststoffformteils 1 eingebunden, d. h. eingeschmolzen ist. Diese Einbindung ist in 2 durch die mit der Ziffer 3 gekennzeichnete Zone angedeutet. Für den Fall, daß der Dekorträger 2 aus demselben Kunststoffmaterial wie das Kunststoffformteil besteht, kann sogar eine materialeinheitliche Verbindung durch Verschmelzen der beiden gleichen Materialien erfolgen.
Das Formteil wird nun wie folgt hergestellt, siehe 3.
In eine Tiefziehform 4, die das Negativprofil des herzustellenden Kunststoffformteils aufweist, wird zunächst der Dekorträger 2 eingelegt. Dann wird eine zu verformende Kunststoffplatte 5, aus der das Kunststoffformteil 1 tiefgezogen werden soll, eingebracht. Nachdem die Kunststoffplatte auf eine Verformungstemperatur von 140°C bis 210°C erwärmt worden ist, so daß sich das Kunststoffmaterial im plastischen Zustand befindet, wobei eine einheitliche Plastifizierungstemperatur im gesamten Plattenkörper maßgeblich ist, erfolgt der Tiefziehvorgang durch Erzeugung eines Unterdrucks im Bereich der Tiefziehform 4, so daß aufgrund des atmosphärischen Drucks die Verformung des Kunststoffformteils entsprechend dem Negativprofil der Tiefziehform 4 erfolgt. Hierbei erfolgt eine Einbindung des Dekorträgers 2 in der Grenzschicht des Kunststoffformteils 1, wodurch eine Materialeinschmelzung erreicht wird. Der Tiefziehvorgang wird bei einem Unterdruck von 0,4 bis 1,0 bar durchgeführt.
Da als Dekorträger ein Träger mit einem Schaumstoffrücken verwendet wird, wird nach Abschluß des Tiefziehvorgangs eine thermische Nachbehandlung in der Weise durchgeführt, daß für einen Zeitraum von 10 Sekunden bis 2,5 Minuten bei einer Temperatur von 50°C bis 250°C das Formteil mit Wärme beaufschlagt wird. Hierdurch erfolgt eine Regeneration des Schaumstoffrückens auf seine ursprüngliche Schaumstoffstruktur, da sich in Abhängigkeit von der Schaumstoffdichte beim Tiefziehen eine Reduzierung der Schaumstoffstruktur bis zu 50 % ergeben kann.
Das fertiggestellte Formteil wird abschließend an den Rändern auf seine endgültige Umrißform beschnitten. Für den Fall, daß eine sehr hohe Formstabilität erwünscht wird, kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn das Formteil mit einem Rahmen versehen wird. Hierdurch erfolgt eine Aussteifung des gesamten Formteils, insbesondere in den Randbereichen.
Das Formteil zeichnet sich durch reduzierte Herstellungskosten aus. Hierbei wird weiterhin ein Bauteil von hoher Flexibilität erreicht, so daß eine Splittergefahr aufgrund mechanischer Verformung wesentlich verringert wird. Darüber hinaus kann es mit jeder beliebigen textilen Oberflächenstruktur oder einer Lederstruktur aus künstlichem oder natürlichem Leder versehen werden. Da ein Dekorträger mit einem Schaumstoffrücken verwendet wird, zeichnet sich ein derartig ausgestattetes Formteil auch durch gute Eigenschaften in Bezug auf Schall und Wärmedämmung aus. Die Anpassung der Materialien des Kunststoffformteils und des Dekorträgers ermöglicht zudem die Herstellung eines materialeinheitlichen Formteils, so daß sich eine 100 %-ige Recycelfähigkeit ohne zusätzliche Trennvorgänge ergibt.
Zudem zeichnet sich das Formteil durch eine hohe Haftfestigkeit des Dekorträgers aus. Auch ist eine gute Wärme-Formbeständigkeit gegeben.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit strukturierter Oberfläche, bestehend aus einem Kunststoffformteil (1) und einem auf diesem befestigten Dekorträger (2), wobei in einer Tiefziehform (4) mit dem Negativprofil des herzustellenden Kunststoffformteils (1) zunächst ein Dekorträger gelegt und dann eine zu verformende Kunststoffplatte (5) eingebracht wird und sodann die Kunststoffplatte (5) auf eine Verformungstemperatur von 140°C – 210°C erwärmt und danach ein Unterdruck im Bereich der Tiefziehform erzeugt wird, so daß aufgrund des atmosphärischen Drucks die Verformung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekorträger (2) mit einem Kunststoffschaumrücken verwendet wird und nach Beendigung des Tiefziehverfahrens das fertige Formteil zur Regeneration der Kunststoffschaumschicht einer Wärmebehandlung mit einer Temperatur von 50°C – 250°C in einem Zeitraum von 10 Sekunden bis 2,5 Minuten unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefziehen bei einem Unterdruck von 0,4 bis 1,0 bar durchgeführt wird.
Formteil mit strukturierter Oberfläche, bestehend aus einem Kunststoffformteil (1) und einem auf diesem befestigten Dekorträger (2), wobei das Formteil als Tiefziehformteil ausgebildet ist und der Dekorträger (2) durch den Tiefziehvorgang mit seiner, dem Kunststoffformteil (1) zugekehrten Unterseite mit der Oberflächenschicht des Kunststoffformteils (1) zumindest teilweise materialschlüssig verbunden ist, unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) einen Schaumstoffrücken besitzt.
Formteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) aus einem textilen Material, beispielsweise einem Gewebe aus Kunststofffasern oder Naturfasern oder aus einem getufteten Textilmaterial besteht.
Formteil nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) aus einem natürlichen Leder oder Kunstleder besteht.
Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffformteil (1) aus einem thermoplastischen Material, insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder ABS besteht.
Formteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) aus einem thermoplastischen Material entsprechend dem thermoplastischen Material des Kunststoffformteils (1) besteht.
Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch einen Rahmen aus einem Spritzgußformteil aus demselben Kunststoffmaterial wie das Kunststoffmaterial des Kunststoffformteils (1) zur Stabilisierung desselben.
Formteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen mit dem Kunststoffformteil (1) durch eine thermische Verbindung, eine mechanische oder eine Haftverbindung verbunden ist.