Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbe
schichtung von Holzformteilen.
Derartige Holzformteile mit einer Holzoberfläche werden bei
spielsweise zur Innenausstattung von Kraftfahrzeugen verwen
det. Dabei wird die Oberfläche derartiger Holzformteile, die
als massive Teile oder als Sperrholzformteile ausgebildet
sein können, die aber auch eine furnierte Oberfläche haben
können, mit einem durchsichtigen Lack oder einem anderen
durchsichtigen Oberflächenbeschichtungsmaterial versehen, so
daß einerseits eine gegebenenfalls glänzende und strapazier
fähige Oberfläche entsteht, während andererseits durch diese
üblicherweise als transparente Lackierung bezeichnete durch
sichtige Oberflächenbeschichtung die Struktur des Holzes
nicht nur sichtbar bleibt, sondern sogar noch hervorgehoben
wird.
Bei herkömmlichen Herstellungsverfahren sind die verwendeten
Oberflächenbeschichtungsmaterialien auf die zu beschichtenden
Oberflächen aufgespritzt oder auflackiert worden. Damit die
Oberflächen einschlußfrei und völlig gleichmäßig ausfallen,
ist es dazu notwendig, erhöhte Vorsichtsmaßnahmen zu ergrei
fen, teilweise müssen Lackschichten in mehreren Stufen nach
einander aufgebracht werden. Derartige Verfahren sind teuer,
außerdem läßt sich nicht vermeiden, daß dabei durch Ein
schlüsse und andere Störungen Ausschußteile produziert werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren
so auszuführen, daß die Oberflächenbeschichtung vom Vorgang
her vereinfacht wird und daß gleichzeitig die Qualität der
Oberflächenbeschichtung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschrie
benen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das an der
Oberfläche zu beschichtende Holzformteil in einen Hohlraum
einlegt, dessen Innenwand von dem Holzformteil im Bereich der
zu beschichtenden Oberfläche einen geringen Abstand aufweist
und dadurch zwischen der Innenwand und der zu beschichtenden
Oberfläche einen sich über die gesamte zu beschichtende Ober
fläche erstreckenden Spaltraum mit im wesentlichen konstanter
Dicke ausbildet, daß man den Hohlraum zumindest teilweise
evakuiert, daß man während des Evakuierens oder danach ein
flüssiges Oberflächenbeschichtungsmaterial in den Hohlraum
einfüllt und daß man nach vollständiger Füllung des Spaltrau
mes das flüssige Material im Innern des Hohlraumes aushärtet.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken der Oberflächenbe
schichtung, bei denen das Material auf die freie Oberfläche
aufgetragen wird, wird hier das Formteil in einem Hohlraum
gleichsam eingebettet in das flüssige Beschichtungsmaterial,
wobei das Beschichtungsmaterial den Spaltraum zwischen zu be
schichtender Oberfläche und Innenwand des Hohlraumes voll
ständig ausfüllt, so daß die Geometrie dieses Spaltraumes der
Geometrie der aufgebrachten Oberflächenschicht entspricht.
Durch das Evakuieren des Hohlraumes wird dafür Sorge getra
gen, daß in die Oberflächenschicht keinerlei Gasblasen einge
bettet werden, die Evakuierung führt außerdem dazu, daß das
eingefüllte flüssige Material sich vollständig gleichmäßig in
alle freibleibenden Bereiche des Spaltraumes ergießt und die
sen vollständig homogen komplett ausfüllt. Dies wiederum ge
währt eine homogene und unterbrechungsfreie Qualität der
Oberflächenbeschichtung.
Diese Füllung kann noch dadurch verbessert werden, daß man
das flüssige Oberflächenbeschichtungsmaterial unter erhöhtem
Druck in den Hohlraum einfüllt, also praktisch in den Spalt
raum einpreßt.
Die Härtung des eingefüllten, flüssigen Oberflächenmaterials
kann in verschiedener Weise erfolgen, es sind chemische oder
physikalische Härtungsvorgänge möglich, beispielsweise durch
Erwärmen. Besonders günstig ist es, wenn man das flüssige
Oberflächenmaterial nach dem Füllen des Hohlraumes durch die
strahlungsdurchlässig ausgebildeten Wände des Hohlraumes hin
durch mit einer die Härtung des flüssigen Oberflächenma
terials fördernden Strahlung beaufschlagt, insbesondere, wenn
die Strahlung eine elektromagnetische Strahlung im Uv-Bereich
ist. Es werden dann Formen mit Hohlraum verwendet, die für
diese Strahlung durchlässig sind, beispielsweise Glasformen.
Als flüssiges Oberflächenbeschichtungsmaterial kann man vor
zugsweise Kunstharze auf Polyurethan-, Polyester- oder Acryl
basis verwenden.
Das Verfahren läßt sich auch dadurch ganz besonders ökono
misch durchführen, daß man das beschichtete Holzformteil nach
dem Aushärten aus dem Hohlraum entnimmt und ohne ohne weitere
Oberflächenbearbeitung läßt. Dies ist insbesondere dann mög
lich, wenn die Innenwand des Hohlraumes vollständig glatt
ist, man erhält dann eine hochglänzende Oberfläche der Ober
flächenbeschichtung.
Andererseits ist es auch möglich, daß man einen Hohlraum mit
einer strukturierten Innenwand verwendet, so daß man eine Be
schichtung mit einer entsprechenden Oberflächenstruktur er
reicht, beispielsweise eine mattierte Oberfläche oder eine
geriffelte Oberfläche.
Bei einer ersten Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens
kann vorgesehen sein, daß man das Holzformteil so in dem
Hohlraum anordnet, daß allseitig zwischen der Oberfläche des
Holzformteiles und der Innenwand des Hohlraumes ein Spaltraum
ausgebildet wird. Man erhält damit eine allseitige und voll
ständig gleichmäßige Beschichtung des eingelegten Holzform
teils, sozusagen eine vollständige Ummantelung.
Es ist aber bei einem anderen Ausführungsbeispiel auch mög
lich, daß man das Holzformteil bereichsweise flächig unmit
telbar an die Innenwand des Hohlraumes anlegt, so daß nur in
den übrigen Oberflächenbereichen ein Spaltraum zwischen der
zu beschichtenden Oberfläche und der Innenwand des Hohlraumes
angeordnet ist. Dadurch läßt sich auch bereichsweise eine Be
schichtung erzielen. In vielen Fällen reicht es bei Innenver
kleidungsteilen von Kraftfahrzeugen beispielsweise aus, wenn
die zum Innenraum zugekehrte Oberfläche entsprechend be
schichtet ist, die Rückseite derartiger Holzformteile kann im
wesentlichen unbeschichtet bleiben. Selbstverständlich sind
auch Zwischenformen denkbar, wobei die Beschichtung auf der
nach außen gekehrten Seite dicker ist als die Beschichtung
auf der abgewandten Seite. Dies läßt sich durch eine entspre
chend unsymmetrische Anordnung des Holzformteiles in dem
Hohlraum erreichen.
Die beschriebene Erfindung erstreckt sich selbstverständlich
nicht nur auf das Verfahren, sondern auch auf Formteile, die
unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellt sind.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der nä
heren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Form mit einem
Hohlraum und einem eingelegten Formteil mit
einem das Formteil allseitig umgebenden Spalt
raum;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1
und
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit einem einsei
tig flächig an der Innenwand des Hohlraumes
anliegenden Formteil.
In der Zeichnung ist eine Form 1 gezeigt, die einen allseits
geschlossenen Hohlraum 2 umgibt. In diesen Hohlraum 2 ist ein
Formteil 3 eingelegt, beispielsweise ein Formteil aus Massiv
holz oder aus Sperrholz oder ein Holzpreßteil mit einer fur
nierten Oberfläche. Die Form des Hohlraumes 2 ist so gewählt,
daß sie an die Form des Formteiles 3 angepaßt ist. Bei dem in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt die Innen
wand 4 des Hohlraumes 2 die Oberfläche 5 des Formteiles 3
allseits in einem gleich großen, insgesamt geringen Abstand,
so daß zwischen der Oberfläche 5 einerseits und der Innenwand
4 andererseits ein das Formteil 3 allseits umgebender Spalt
raum 6 ausgebildet wird. Die Dicke des Spaltraumes kann bei
spielsweise zwischen 0,1 mm und 1,5 mm liegen, je nach der
gewünschten Dicke der Oberflächenbeschichtung.
Zur Halterung des Formteiles 3 in dieser symmetrischen Posi
tion, bei der die Oberfläche 5 allseits von der Innenwand 4
entfernt ist, sind in der Form 1 Haltestifte 7 angeordnet
(Fig. 2). Diese erzeugen nur ganz geringfügige Unter
brechungen in der Beschichtung, die ohne weiteres akzeptabel
sind, insbesondere wenn sie an den Rändern des Formteiles an
geordnet sind, deren Oberflächen nicht nach außen hin in Er
scheinung treten.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Form ist zweiteilig
gestaltet, so daß durch Trennen der beiden Teile der Hohlraum
2 zum Einlegen und Entnehmen des Formteiles 3 zugänglich ist.
Diese Zweiteiligkeit ist in der Zeichnung nur sehr schema
tisch dargestellt, beispielsweise können die Trennlinien auch
parallel zur Mittelebene des Formteiles 3 verlaufen.
Der Hohlraum 2 steht über einen Sauganschluß 8 mit einer in
der Zeichnung nicht dargestellten Saugquelle in Verbindung,
beispielsweise mit einer Pumpe. Der Sauganschluß 8 ist vor
zugsweise am unteren Ende des Hohlraumes 2 angeordnet.
Am oberen Ende mündet in den Hohlraum 2 ein Füllanschluß 9
ein, der mit einem Vorratsbehälter in Verbindung steht, in
dem das verwendete Oberflächenbeschichtungsmaterial in
flüssiger Form aufbewahrt wird. Es kann sich dabei beispiels
weise um Kunstharze auf Polyurethanbasis, auf Polyesterbasis
oder auf Acrylbasis handeln, die vorzugsweise durchsichtig
sind.
Zur Beschichtung eines Formteiles 3 wird dies in den Hohlraum
2 eingelegt, der nach dem Verschließen der Form 1 über den
Sauganschluß 8 evakuiert wird. Dabei wird der Druck im Hohl
raum 2 abgesenkt.
Bereits während dieses Absaugens oder unmittelbar danach wird
über den Füllanschluß 9 flüssiges Oberflächenbeschichtungs
material in den Hohlraum 2 eingefüllt, vorzugsweise unter er
höhtem Druck, beispielsweise mit Hilfe einer Förderpumpe.
Dieses flüssige Oberflächenmaterial füllt den Spaltraum 6
vollständig und homogen aus.
Sobald der Spaltraum 6 vollständig gefüllt ist, härtet man
das flüssige Oberflächenbeschichtungsmaterial aus, beispiels
weise durch Erwärmen der Form oder durch Bestrahlen, vorzugs
weise mit UV-Strahlung. Zu diesem Zweck werden Formen verwen
det, deren Material für die verwendete Strahlung durchlässig
ist, beispielsweise Formen aus Glas, Silikon oder einem
transparenten Kunststoff. Wenn andere Aushärtungsmethoden
verwendet werden, können die Formen beispielsweise auch aus
Stahl, aus Aluminium oder aus nicht transparenten Kunstharzen
bestehen.
Nach dem Aushärten des Oberflächenbeschichtungsmaterials wird
die Form geöffnet, das oberflächenbeschichtete Formteil 3
kann dann aus dem Hohlraum entnommen werden. In vielen Fällen
zeigt es sich, daß eine Nachbearbeitung der Oberfläche nicht
mehr notwendig ist, bei entsprechender Beschaffenheit der In
nenwand 4 kann die Oberfläche des beschichteten Formteils un
mittelbar für das Endprodukt verwendet werden.
Die Innenwand 4 kann dabei vollständig glatt ausgebildet
sein, so daß man eine hochglänzende Oberfläche erhält, es
sind aber auch Strukturierungen möglich, so daß beispiels
weise eine matte Oberfläche oder eine geriffelte Oberfläche
entsteht.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt
der Spaltraum 6 das Formteil 3 allseits, so daß eine allsei
tige Oberflächenbeschichtung erfolgt.
Im Gegensatz dazu ist das Formteil bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 so in den Hohlraum 2 eingelegt, daß es einseitig
flächig an der Innenwand 4 anliegt und nur auf der gegenüber
liegenden Seite ein Spaltraum 6 ausgebildet ist. Sonst ist
der Aufbau gleich. Beim Befüllen des Hohlraumes 2 mit dem
flüssigen Oberflächenbeschichtungsmaterial gelangt dieses da
durch nur auf einer Seite des Formteiles auf dessen Oberflä
che, man erhält also eine einseitige Oberflächenbeschichtung.
Sonst verläuft der Vorgang genau gleich.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei dem
beschriebenen Verfahren gegenüber herkömmlichen Verfahren der
Auftragung Materialeinsparungen am Beschichtungsmaterial von
über 50% erreicht werden können. Außerdem ist es möglich,
umweltbelastende Lösemittel zu vermeiden, so daß dieses
Verfahren die großen Probleme der Lösemittel-Nachverbrennung
und -Beseitigung auf einfachste Weise löst.