DE4241750C2 - Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Karosserie- oder Gehäuseteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufge­ bauten Karosserie- oder Gehäuseteils, bei dem zwei in einem Abstand vonein­ ander angeordnete, biegesteife Flächengebilde durch einen Reaktionsschaum miteinander verklebt werden, von denen das eine mit einer Perforierung verse­ hen ist.

Ein solches Verfahren ist aus dem DE-GM 16 92 600 bekannt. Das äußere der beiden Flächengebilde ist lackiert und das innere Flächengebilde an die ästheti­ schen Ansprüche eines Fahrzeuginnenraums angepaßt. Das innere Flächengebil­ de ist mit einer Perforierung versehen, wobei die beiden Flächengebilde durch eingeklebtes Dämpfungsmaterial, das durch einen offenporigen, porösen Kunst­ stoff gebildet ist, miteinander verbunden sind.

Aus der DE 35 16 132 A1 ist eine mehrschichtige, tiefgezogene Innenverklei­ dung für Personenkraftfahrzeuge, insbesondere Autohimmel, bekannt, sowie Verfahren zur Nachbesserung tiefgezogener Formteile. Danach ist ein mehr­ schichtig tiefgezogener Autohimmel bekannt, der eine Schicht aus thermoplasti­ schem Schaumstoff aufweist, die auf beiden Außenseiten jeweils mit einer dün­ nen Schicht von Glasfaservlies versehen ist. Durch die Verwendung von Galsfa­ servlies entstehen beim Tiefziehen im Bereich starker Verformungen Hohlräume, die durch den Schaumstoff ausgefüllt sind. Das Einbringen des Schaumstoffs in die Hohlräume erfolgt durch Eingießen von flüssigem Kunststoff mit Schäummittel. Der Kunststoff schäumt auf, wobei überschüssiges Material anschließend weggeschnitten wird.

Auch Karosserie- oder Gehäuseteile sind bekannt, deren Gebrauchseigenschaf­ ten bezüglich der Absorption von Luftschall wenig befriedigend sind, da die dem Luftschall zugewandte Oberfläche des Flächengebildes vollständig überlackiert ist. Der auf die Oberfläche auftreffende Luftschall wird von der Lackierung re­ flektiert, so daß eine Verringerung der akustischen Störungen vernachlässigbar gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Karosserie- oder Gehäuseteils der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, daß das dem Luftschall zugewandte Flächengebilde lackiert werden kann und, bedingt durch den Reaktionsschaum, Luftschall ab­ sorbierende Eigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß der Reaktionsschaum in einer solchen Menge in dem durch den Abstand gebildeten Zwischenraum erzeugt wird, daß er die Perforierung unter Bildung von die Oberfläche des Flächengebil­ des überragenden Vorsprüngen durchdringt, daß die Oberfläche und die Vor­ sprünge nach dem Aushärten des Reaktionsschaums mit einer Lackschicht über­ zogen werden und daß die Vorsprünge nach dem Aushärten der Lackschicht zumindest teilweise schneidend entfernt werden.

Das nachträglich lackierte Flächengebilde ist mit einer im wesentlichen gleichmäßig verteilten Perforierung versehen, wobei der Reaktionsschaum das Flächengebilde im Bereich der durch die Perforierung gebildeten Löcher unter Bildung von die Oberfläche überragenden Vorsprüngen durchdringt, wobei die Vorsprünge zumindest teilweise durch einen Schneidevorgang entfernt sind. Hierbei ist von Vorteil, daß das dem Luftschall zugewandte Flächengebilde, nach dem es im Bereich der Perforie­ rung von dem Reaktionsschaum durchdrungen ist, einbaufertig lackiert werden kann. Die Oberfläche des aus der Perforierung ausgetretenen Reaktionsschaums, die ohnehin durch die ausge­ härtete Oberflächenstruktur nicht zur Absorption von Luftschall geeignet wäre, kann ohne Bedenken überlackiert werden, wodurch die Herstellung des sandwichartig aufgebauten Karosserieteils vereinfacht ist. Die noppenartigen Vorsprünge werden im An­ schluß an die Lackierung des Flächengebildes durch einen Schneidevorgang entfernt. Dadurch sind die Vorsprünge, deren Poren durch das Aushärten und den anschließenden Lackauftrag weitgehend verschlossen waren, entfernt und die durch die Perforierung gebildeten Löcher sind im Anschluß an den Schneidevorgang durch offenporigen Reaktionsschaum ausgefüllt, der den auftreffenden Luftschall zu absorbieren vermag.

Bei einem sandwichartig aufgebauten Karosserieteil ist darauf zu achten, daß einerseits eine ausreichend hohe Steifigkeit gewährleistet ist und andererseits zur Absorption von Luft­ schall die Fläche, die von Reaktionsschaum durchdrungen ist, möglichst groß ausgebildet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß das Flächengebilde aus einem Lochblech bestehen kann. Das Lochblech weist einerseits eine ausreichend hohe Steifigkeit auf, und andererseits kann die Anzahl der Löcher den jeweiligen Anwendungsfällen in Größe und Anzahl angepaßt werden. Außerdem sind Lochbleche einfach und wirtschaftlicher Hinsicht kosten­ günstig herstellbar.

Als vorteilhaft hat es sich bewährt, wenn die Perforierung in ihrer Gesamtheit einen Oberflächenanteil des Flächengebildes von 50 bis 80% überdeckt. Für die meisten Anwendungsfälle weist ein derart aufgebautes Karosserieteil eine ausreichend hohe Biegesteifigkeit auf und absorbiert den auf die Oberfläche auftreffenden Luftschall durch den großen Oberflächenanteil, der durch den Reaktionsschaum gebildet ist.

Für besondere Anwendungsfälle, in denen beispielsweise eine höhere Biegesteifigkeit des Karosserieteils gefordert ist und der Absorption des Luftschalls nicht die größte Priorität beigemessen wird oder für Anwendungsfälle, in denen eine möglichst weitgehende Luftschallabsorption gefordert ist und die Biegesteifigkeit im Hintergrund steht, kann die Perfo­ rierung in ihrer Gesamtheit einen Oberflächenanteil überdecken, der außerhalb des angegebenen Bereichs von 50 bis 80% liegt.

Die Flächengebilde und der Reaktionsschaum können gemeinsam verformt, beispielsweise tiefgezogen werden. Durch diese Vor­ gehensweise wird verhindert, daß der Reaktionsschaum beim nachträglichen Einbringen in den Abstand zwischen den beiden biegesteifen Flächengebilden Teile des Raumes, die beispiels­ weise schlecht zugänglich sind, nicht erreicht. Der dadurch gebildete Hohlraum würde auftreffenden Luftschall dann akustisch störend weiterleiten.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, daß die Vorsprünge oberflächenbündig entfernt werden. Die Karosserieteile, die beispielsweise durch einen Kofferraumdeckel oder eine Motorhaube gebildet sein können, weisen dann auch auf der dem Körperschall zugewandten Seite eine ebene Oberfläche auf. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Karosserieteils als Fahrzeugdach, wenn das perforierte Flächengebilde dem Innenraum zugewandt und mit einem luftschalldurchlässigen Dekor abgedeckt ist, ist diese Ausgestaltung aus ästhetischen Gesichtspunkten von hervorzuhebender Bedeutung. Außerdem ist die oberflächenbün­ dige Abtrennung der Vorsprünge in fertigungstechnischer Hinsicht problemlos, da der aus den Löchern der Perforierung ausgetretene Reaktionsschaum im Bereich der Schnittstelle durch das biegesteife Flächengebilde gestützt wird und Ausweichbe­ wegungen des Reaktionsschaums während des Schneidevorganges zuverlässig verhindert werden.

Für eine Vielzahl von Anwendungsfällen kann der Reaktionsschaum mit einer Dichte von 50 bis 250 kg/m³ in den Zwischenraum eingebracht werden. Der in einem Kraftfahrzeug auftretende Luftschall, insbesondere im Motorraum, Kofferraum und innerhalb der Fahrgastzelle, kann durch einen derartigen Reaktionsschaum weitgehend absorbiert werden.

Der Inhalt der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnungen weiter verdeutlicht. Diese zeigen ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Karosserieteil in geschnittener Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Karosserieteil dargestellt, bei die Vorsprünge des Reaktionsschaums durch einen Schneidevorgang noch nicht entfernt sind.

In Fig. 2 ist eine vergrößerter Ausschnitt des Karosserieteils aus Fig. 1 dargestellt, bei dem die Vorsprünge des Reaktions­ schaumes durch einen Schneidevorgang entfernt sind.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus der dem Luftschall zugewandten Oberfläche in einer Ansicht dargestellt.

In Fig. 1 ist ein sandwichartig aufgebautes Karosserieteil 1 gezeigt, das als Dach eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Das Karosserieteil 1 besteht aus zwei biegesteifen Flächenge­ bilden 2, 3, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Eines der Flächengebilde 3 ist der Umgebung zugewandt. Das andere Flächengebilde 2 bildet den Dachhimmel der Fahrgast­ zelle. Der durch den Abstand gebildete Zwischenraum 4 zwischen den Flächengebilden 2, 3 ist mit einem offenporigen Reaktions­ schaum 5 ausgefüllt und verklebt die beiden Flächengebilde 2, 3 miteinander. Eine zusätzliche Verbindung zwischen dem äußeren und dem inneren Flächengebilde 3, 2 erfolgt dadurch, daß das dem Fahrzeuginnenraum zugewandte, innere Flächengebilde 2 mit einer gleichmäßigen Perforierung 6 versehen ist und der Reak­ tionsschaum 5 das Flächengebilde 2 im Bereich der durch die Perforierung 6 gebildeten Löcher 7 formschlüssig hintergreift. Das Karosserieteil 1 wird, nachdem der Reaktionsschaum 5 in den Abstand eingebracht ist und die beiden Flächengebilde 2, 3 miteinander verklebt hat, nachträglich allseitig lackiert. Auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Flächengebil­ des 2 werden durch die Lackierung die Oberflächenporen der Vorsprünge 9, die durch den Reaktionsschaum 5 gebildet sind, verschlossen. Das Flächengebilde 2 besteht aus einem Loch­ blech 10, wobei die Perforierung 6 in diesem Ausführungsbei­ spiel in ihrer Gesamtheit einen Oberflächenteil des Flächenge­ bildes von ca. 50% überdeckt. Zur Absorption von Luftschall aus dem Fahrzeuginnenraum weist der Reaktionsschaum 5 bevorzugt eine Dichte von 50 bis 250 kg/m³ auf. Die Vorsprünge 9 werden im Anschluß an die Lackierung des Flächengebildes 2 durch einen Schneidevorgang entfernt. Dieser ist symbolisch durch den Pfeil 11 dargestellt.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Karos­ serieteil 1 gezeigt, nach dem die Vorsprünge 9 aus Fig. 1 durch den Schneidevorgang entfernt worden sind. Die Vorsprünge 9 sind oberflächenbündig entfernt, so daß der offenporige Reaktions­ schaum 5 die Löcher 7 der Perforierung 6 vollständig ausfüllt. Im Hinblick auf einen besseren Schutz des lackierten Flächenge­ bildes 2 beim Schneidevorgang, kann dieses im Bereich der Perforierung 6 in Richtung des Fahrzeuginnenraums vorgewölbt sein. Die Gefahr der Beschädigung des lackierten Flächenge­ bildes auf der Oberfläche, die nicht von Perforierungen 6 durchbrochen ist, ist dadurch minimiert. In diesem speziellen Fall, in dem das Karosserieteil als Fahrzeugdach ausgebildet ist, kann die Oberfläche mit einer Oberflächenbeschichtung, beispielsweise einer Stoffbespannung versehen sein, wobei diese Beschichtung möglichst luftschalldurchlässig sein sollte.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus dem perforierten Flächenge­ bilde 2 dargestellt, wobei die Größe und die Anzahl der durch die Perforierung 6 gebildete Löcher 7 auf die Dichte des Reaktionsschaumes 5 und den zu absorbierenden Luftschall abge­ stimmt werden können.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines sandwichartig aufgebauten Karosserie- oder Gehäuseteils, bei dem zwei in einem Abstand voneinander angeordnete, biegesteife Flächengebilde (2, 3) durch einen Reaktionsschaum (5) miteinander verklebt werden, von denen das eine (2) mit einer im wesentlichen gleichmäßig verteilten Perforierung (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsschaum (5) in einer solchen Menge in dem durch den Abstand gebildeten Zwischenraum (4) erzeugt wird, daß er die Perforierung (6) unter Bildung von die Oberfläche (8) des Flächengebildes (2) überragenden Vorsprüngen (9) durchdringt, daß die Oberfläche (8) und die Vorsprünge (9) nach dem Aushärten des Reaktionsschaums (5) mit einer Lackschicht überzogen werden und daß die Vorsprünge (9) nach dem Aushärten der Lackschicht zumindest teilweise schneidend entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (9) oberflächenbündig entfernt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsschaum (5) mit einer Dichte von 50 bis 250 kg/m³ in den Zwischenraum (4) eingebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächengebilde (2, 3) mit dem eingebrachten Reaktionsschaum (5) durch Tiefziehen gemeinsam geformt werden.