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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das für die Dekoration
von Kunststoffformteilen verwendet wird, und insbesondere auf eine
Wärmeübertragungstechnik
und die so genannte Technik zur Dekoration durch dreidimensionales Heißprägen, die
eine Dekoration ausführt,
indem sie eine Wärmeübertragungsfolie
dazu veranlasst, eine Oberfläche
eines großen
Kunststoffformteils mit dreidimensionaler Form abzudecken, den Umfangsrand der
Wärmeübertragungsfolie
festklemmt, die Folie an die Form des Formteils mittels Vakuumentgasung
annähert
und danach eine Formgummi-Form absenkt und anhebt.
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Hintergrund der Erfindung
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Als
Verfahren zum Dekorieren einer Oberfläche eines großen Kunststoffformteils
(im Folgenden als "Formteil" bezeichnet) gibt
es Verfahren, die eine Dekoration ausführen, indem sie ein Muster
einer Wärmeübertragungsfolie
auf eine Oberfläche
eines Formteils übertragen,
indem sie veranlassen, dass eine Wärmeübertragungsfolie ein Formteil
abdeckt, den Umfangsrand der Wärmeübertragungsfolie
pressen, die Wärmeübertragungsfolie
an das Formteil mittels Vakuumentgasung annähern, woraufhin die Folie eine ähnliche
Form wie jene des Formteils annimmt, und eine erwärmte "Formgummi-Form" absenken und anheben.
Dieses Verfahren ist als dreidimensionales Heißprägen bekannt. Diese Technik wird
im Folgenden unter Verwendung spezieller Beispiele genau beschrieben.
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Zuerst
wird ein Formteil wie jenes, das in 1 dargestellt
ist, als ein Teil zur Dekoration präsentiert. Dieses Formteils
hat folgende Abmessungen: Länge
900 mm, Breite 300 m, Höhe
50 mm und Stirnwandhöhe
25 mm. Dabei sind eine äußere Ansicht
und eine Schnittansicht der Formgummi-Form zum Heißprägen in den 2, 3 gezeigt.
Eine stabförmige
Heizeinrichtung ist daran befestigt und (die Formgummi-Form mit
der Heizeinrichtung) ist an einer Prägevorrichtung angebracht, die
einen Mechanismus zum Absenken und Anheben aufweist, wie in 4 gezeigt
ist. Diese Prägevorrichtung weist
einen Gleittisch 4 auf, an dessen Innenfläche eine
Unterstützungsklemme 5 angeordnet
ist, die zum Sichern eines aus Aluminium hergestellten Produkts
dient, das so gefertigt ist, dass es mit der Form des Formteils übereinstimmt
(im Folgenden als "Unterstützungsklemme" bezeichnet).
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In
Bezug auf die Form-Unterstützungsklemme
und die Vorrichtung, die oben beschrieben wurden, wird zuerst das
Formteil 6 an der Oberseite der Unterstützungsklemme 5 befestigt,
wie in 4 gezeigt ist. Danach wird eine Wärmeübertragungsfolie 7 unter
Verwendung einer Folienspanneinrichtung über einen Raum, in den der
Gleittisch zuerst einzuführen
ist, gelegt. Anschließend
wird der Gleittisch bewegt, so dass er sich so weit wie im Zustand
von 5 unter der Formgummi-Form befindet, und die Wärmeübertragungsfolie 7 wird
durch Absenken der Folienklemme 8 gesichert. Danach wird
ein Schneiden der Wärmeübertragungsfolie 7 an
der Rollenseite unter Verwendung einer Folienschneideinrichtung ausgeführt. Dann
wird durch Entfernen der Luft in einer Umhüllung 10, die durch
die Unterstützungsklemme 6 und
das Formteil 6 vorhanden ist, unter Verwendung einer Vakuumpumpe
veranlasst, dass die Wärmeübertragungsfolie 7 an
dem Formteil 6 anhaftet. Nach einer annehmbaren Anhaftung
der Wärmeübertragungsfolie 7,
werden durch Absenken der Formgummi-Form 3 Wärme und
Druck angewendet, wie in 6 gezeigt ist, so dass das Muster
auf das Formteil 6 übertragen
wird. Anschließend
wird nach dem Anheben der Formgummi-Form 3, wie in 7 gezeigt
ist, die Position des Gleittisches 4 bewegt, wie in 8 gezeigt
ist, und nach dem Abschälen
der Wärmeübertragungsfolie 7 von
der Oberfläche
des Formteils 6 wird das auf diese Weise dekorierte Formteil
entnommen. Das Abschälen
der Wärmeübertragungsfolie 7 kann
natürlich
auch nach dem Entnehmen des Formteils 6 aus der Unterstützungsklemme 5 ausgeführt werden.
Nach dem Abschälen der
Wärmeübertragungsfolie 7 werden
dann, wenn Foliengrate an den Gitterabschnitten verbleiben, die Gitterabschnitte
unter Verwendung eines Schwamms abgerieben und anschließend wird
durch das Betreiben einer Reinigungseinrichtung die Oberflächenbearbeitung
des dekorierten Teils ausgeführt.
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Außerdem wurden
bereits Verfahren, bei denen die Wärmeübertragungsfolie 7 unter
Verwendung einer Folienwalze ununterbrochen zugeführt wird
und die Wärmeübertragungsfolie 7 nach
der Übertragung
in Folienabschälstäben abgeschält wird,
als Verfahren der Massenherstellung realisiert.
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Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden
sollen
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Es
bestehen Einschränkungen
bei den Formen von Formteilen, die bei einer Massenfertigung durch
Ausführen
eines dreidimensionalen Heißprägens dekoriert
werden können.
Das ist der Fall, da bei einem Verfahren der oben beschriebenen
Art die Oberfläche
eines großen
Kunststoffformteils mit einer dreidimensionalen Form durch Heißprägen unter Verwendung
einer Wärmeübertragungsfolie
dekoriert wird und veranlasst werden muss, dass eine Wärmeübertragungsfolie,
die eine zweidimensionale ebene Oberfläche ist, an einem Formteil
mit der Struktur eines dreidimensionalen Körpers anhaftet, wobei die Seitenwände nicht
sehr hoch hergestellt werden können.
Wenn während
der Vakuumabsaugung veranlasst wird, dass die Formgummi-Form in
einen Zustand versetzt wird, in dem die Wärmeübertragungsfolie bis zu den
Seitenkanten anhaftet, wie in 30 gezeigt
ist, stellt die Formgummi-Form am Umfangsrand des Formteils einen
Kontakt mit der Wärmeübertragungsfolie
her, bevor sie den Absenkpunkt, d. h. die Oberfläche des Formteils erreicht,
wobei die Wärmeübertragungsfolie
zerrissen wird (im Folgenden als Folienriss bezeichnet). Folglich
wird das Vakuum unterbrochen und die Wärmeübertragungsfolie haftet nicht
mehr an dem Formteil an, was bedeutet, dass dann keine gleichförmige Dekoration
erreicht werden kann. Konkret gibt es große Anhaftungsdefekte und es
werden zahlreiche Falten erzeugt.
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In
Bezug auf den oben beschriebenen Zustand gibt es bei der Verwendung
herkömmlicher Verfahren
Einschränkungen
bei den Formen, die eine Dekoration durch dreidimensionales Heißprägen zulassen.
Da dies durch das Kombinieren von Formelementen entschieden wird,
ist eine Definition in der Regel schwierig. Eine Schätzung ist
jedoch durch das Kombinieren der folgenden vier Elemente möglich, und
zwar (1) die Höhe
h1 der Form der Seitenwandfläche; (2)
der Abstand h2 von der Oberseite des Produkts zu
den Seitenkanten; (3) der Winkel α zwischen
der Seitenwandfläche
und der horizontalen Fläche;
und (4) die Größe des Schnittpunkts
R zwischen der Seitenwandfläche
und der horizontalen Fläche.
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Da
es ferner außerdem
Fälle gibt,
bei denen sich die Form allmählich ändert, gibt
es in der Regel auch Fälle,
bei denen die Seitenform nicht nur unter Verwendung von Figuren
beurteilt werden kann.
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Ein
Beispiel einer Form, die z. B. keine Probleme bereitet, unter den
Formen, die in einer Massenfertigung hergestellt werden, kann wie
folgt unter Verwendung der Figuren genau beschrieben werden. Das
heißt,
ein seitlicher aufrecht stehender Abschnitt hat eine vergleichsweise
gewellte Form, wobei der Winkel α ein
stumpfer Winkel sein kann, wie in den 9 bis 12 gezeigt
ist.
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Trotzdem
sind in Übereinstimmung
mit Modifikationen an Entwürfen
eines Leitgitters einer Luftklimaanlage Produkte entstanden, die
eine Form aufweisen, bei der, wie in den 13 bis 16 und 17 bis 20 gezeigt
ist, der Abstand h2 von der Oberseite des
Produkts zur Seitenkante des Formteils groß ist und die Tiefe h1 der seitlichen Wandflächenform tief ist. Es gab des
Weiteren eine große
Anzahl von Kundenanforderungen nach der Designdekoration dieses
Verfahrens, um diese Leitgitter von Luftklimaanlagen mit einer tieferen
Form zu dekorieren.
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Wenn
eine Dekoration unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens für die Form
der 9 bis 12 ausgeführt wird, kann während der Vakuumextraktion
veranlasst werden, dass eine Wärmeübertragungsfolie
bis zu den Seitenkanten des Formteils anhaftet und ein Design an
das Formteil gleichmäßig übertragen
wird, indem veranlasst wird, dass eine Formgummi-Form sich [darauf]
abgesenkt.
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Bei
der Form in den 13 bis 16 erweist
es sich jedoch als schwierig, dass die Wärmeübertragungsfolie die Seitenkanten
des Formteils während
der Vakuumextraktion erreicht, und ein Folienriss der oben beschriebenen
Art wird erzeugt, was bedeutet, dass die Dekoration durch dreidimensionales
Heißprägen unmöglich gemacht
wird.
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Lange
Zeit wurden Verfahren berücksichtigt, die
die Wärmeübertragungsfolie
unter einer Formgummi-Form positionieren, eine ausreichende Erwärmung ausführen und
es erleichtern, dass sich die Wärmeübertragungsfolie
während
der Vakuumextraktion ausdehnt. Da die Wärmeübertragungsfolie trotzdem einen
Kontakt mit dem Formteil herstellt, nachdem die Klemmplatte abgesenkt
wurde, wird die Wärmeübertragungsfolie
augenblicklich gekühlt.
Außerdem
ist die Temperatur der Wärmeverformung des
Formteils (HIPS, ABS) im Allgemeinen gleich 100°C oder kleiner, und da diese
unter 120°C
liegt, die die Temperatur der Wärmeverformung
der Folie (PET-Lage) ist, ist es nicht möglich, die Wärmeübertragungsfolie
und das Formteil während
der Vakuumextraktion gemeinsam zu erwärmen. Wie oben angegeben, sind
das Erwärmen
und das Ausdehnen der PET-Lage allein unter Verwendung einer Formgummi-Form
während
der Vakuumextraktion schwierig.
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Außerdem stellt
bei den Formteilen mit der in den 17 bis 20 gezeigten
Form die Formgummi-Form mit der ausgedehnten Wärmeübertragungsfolie her, bevor
sich die Formgummi-Form absenkt, um die Wärmeübertragung des Folienmusters zu
veranlassen, und als ein Ergebnis dessen, dass die Folie dadurch
zerrissen wird, tritt eine Unterbrechung des Vakuums auf, die eigentliche
Musterübertragung
wird unmöglich
und es werden Anhaftungsdefekte und Knitterstellen erzeugt, wie
in 21 gezeigt ist. Selbst dann, wenn die Reißfestigkeit
der Folie ausreichend ist und glücklicherweise
keine Vakuumunterbrechung infolge eines Folienrisses erzeugt wird,
kann infolge von Anhaftungsdefekten an den Rändern, die in 22 gezeigt
sind, und der Erzeugung von ringförmigen Schnitten, die in 23 gezeigt
sind, kein normgerechtes Teil erreicht werden. Diese ringförmigen Schnitte
sind Folienkontraktionsmarkierungen, die als Folge dessen, dass
die Folie, die auf diese Weise erwärmt wurde, nochmals gekühlt wird
und eine verstärkte
Kontraktion nach der Formgummi-Form auftritt, auf dem Formteil zurückbleiben.
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Wie
oben beschrieben wurde, gibt es Einschränkungen beim Veranlassen, dass
eine zweidimensionale Wärmeübertragungsfolie
an einem Formteil, das eine dreidimensionale Form besitzt, anhaftet,
und selbst beim Fehlen von Formeinschränkungen ist ihre Massenfertigung
unmöglich
gewesen.
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Des
Weiteren beschreibt das Patent
GB-A-2.345.661 ein Dekorationsverfahren, bei
dem eine Folie mittels eines Membrandrucks auf ein Teil, das dekoriert
werden soll, übertragen
wird. Ein Folienträgerbogen
wird über
dem Teil, das dekoriert werden soll, an der Oberfläche, an
die eine Folie übertragen
werden soll, platziert. Das Teil und die daran angeordnete Folie
werden in einen Pressbereich bewegt und die Membran der Membranpresse
wird über
die Anordnung gepresst. Dadurch wird die Anordnung durch die überlappende
Kante der Membran der Membranpresse abgedichtet.
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Des
Weiteren beschreibt das Patent
US-A-5.125.994 ein Verfahren zum Verbinden
einer thermoplastischen Lage mit einem dreidimensionalen Substrat,
bei dem die thermoplastische Folie in einem Rahmen festgeklemmt, über dem
Substrat angeordnet und in dem gesamten Bereich, der mit dem Substrat
verbunden werden soll, durch eine Heizeinrichtung erwärmt wird.
Die thermoplastische Lage gemäß dem Patent
US-A-5.125.994 ist
eine Folie, die aus einer durchsichtigen Deckschicht, einer dekorativen
Farbschicht, einer Bindeschicht, einer Trägerlage und einer druckempfindlichen
Klebeschicht aufgebaut ist. Der Träger ist integraler Bestandteil
der Folie und kann in dem letzten Schritt des Dekorationsprozesses
nicht von dem dekorativen Teil entfernt werden.
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Mittel zum Lösen der
Probleme
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Nachdem
den oben genannten Bedingungen und technischen Problemen ausreichend
betrachtet wurden, kamen die vorliegenden Erfinder als Ergebnis
einer zielgerichteten Forschung zu der Erfindung eines Verfahrens
zum Dekorieren einer Oberfläche eines
großen
Kunststoffformteils, das eine tiefere dreidimensionale Form besitzt,
unter Verwendung einer Wärmeübertragungsfolie
und einer Formgummi-Form.
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Der
Aufbau und eine Zusammenfassung der Prozedur der vorliegenden Erfindung
werden im Folgenden in einer logischen Reihenfolge beschrieben.
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Zuerst
erfolgt eine Beschreibung für
die Erfindung, die im Anspruch 1 erscheint. Diese Erfindung entspricht
der Form in den 13 bis 16, jedoch
ist, wie in den 24 und 25 gezeigt
ist, eine ebene Heizeinrichtung 17 neben der Unterstützungsklemme
der Seitenabschnitte des Formteils 6 vorgesehen. Durch
Erwärmen
der Wärmeübertragungsfolie
unter Verwendung dieser ebenen Heizeinrichtung 17 während der
Vakuumextraktion wird die Wärmeübertragungsfolie
teilweise erwärmt,
sie dehnt sich aus und es wird bewirkt, dass sie an dem Formteil
anhaftet. Die Formgummi-Form kann einen herkömmlichen Aufbau besitzen.
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Anschließend erfolgt
eine Beschreibung einer zweiten Lösung, die nicht erfindungsgemäß ist und
in Folgendem besteht: Bei einer Technik, die eine Dekoration ausführt, indem
sie eine Wärmeübertragungsfolie
dazu veranlasst, eine Oberfläche
eines großen
Kunststoffformteils mit dreidimensionaler Form abzudecken, den Umfangsrand
der Wärmeübertragungsfolie
festklemmt, die Folie an die Form des Formteils durch Vakuumentgasung
annähert
und danach eine Formgummi-Form absenkt und anhebt, gibt es ein Verfahren
zum Ermöglichen
der Dekoration eines Formteils mit einer tieferen Form, das die Zugspannung
der Wärmeübertragungsfolie
beseitigt, indem eine Schneideinrichtung am Umfangsrand einer Formgummi-Form
oder an einem Teil hiervon angebracht wird und die Wärmeübertragungsfolie
geschnitten wird, unmittelbar bevor die Formgummi-Form einen Absenkpunkt
erreicht.
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Diese
Lösung
entspricht der Form in den 17 bis 20,
aber nur bei der Erfindung kann die Wärmeübertragungsfolie nicht die
Seitenkanten des Formteils erreichen. Wie in 26 gezeigt
ist, ist eine Formschneideeinrichtung an einem Seitenabschnitt der
Formgummi-Form befestigt und ein Mechanismus ist angebracht, der
die Wärmeübertragungsfolie
schneidet, bevor die Formgummi-Form den Absenkpunkt erreicht.
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Des
Weiteren wird dann, wenn die Gleitfähigkeit der Folienoberfläche auf
dem Formgummi an den Kanten des Formteils schlecht ist, ein Schmiermittel
wie z. B. Silikonfett aufgebracht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung, die den oben beschriebenen Aufbau besitzt,
wurden die folgenden Aktionen bei der Dekoration durch Heißprägen eines Kunststoffformteils,
das dreidimensional gekrümmte Flächen mit
tiefen Formen aufweist, festgelegt.
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Bei
der Erfindung kann durch die Verwendung einer ebenen Heizeinrichtung,
um die Wärmeübertragungsfolie
in der Umgebung des Abschnitts zu erwärmen, der dazu veranlasst werden
soll, an dem Formteil anzuhaften, wobei sich die Wärmeübertragungsfolie
teilweise ausdehnt, und gemeinsam mit der Vakuumextraktion bewirkt
werden, dass die Wärmeübertragungsfolie
an den Seiten mit einer tieferen Form anhaftet.
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Bei
der zweiten Lösung
kann die Wärmeübertragungsfolie,
die sich unter Verwendung einer Vakuumextraktion bis an ihre Grenze
ausgedehnt hat, unmittelbar bevor die Formgummi-Form den Absenkpunkt
erreicht, geschnitten werden. Nach dem Schneiden ist die Zugfestigkeit
der Wärmeübertragungsfolie
Null und eine Formgummi-Form mit einer tiefen Form wie jene, die
in 26 gezeigt ist, ist dann bedeckt, wobei die Wärmeübertragungsfolie
bis zu ihrem Grenzwert ausgedehnt ist, und anschließend wird
dann, wenn sich die Wärmeübertragungsfolie
wieder zusammenzieht, keine Folieneinziehung beobachtet.
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Bei
der dritten Lösung
wird eine gute Gleitfähigkeit
zwischen der Oberfläche
des Formgummis und der Oberfläche
der Wärmeübertragungsfolie
gewährleistet,
wodurch eine zuverlässigere
Wärmeübertragung
ausgeführt
werden kann. Insbesondere die Randanhaftung ist besser als dann,
wenn kein Schmiermittel aufgebracht wird.
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Wirkungen der Erfindung
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Die
folgenden prinzipiellen Wirkungen wurden durch die oben genannten
Aktionen erreicht.
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Bei
der Erfindung kann durch Erwärmen
unter Verwendung einer ebenen Heizeinrichtung die Wärmeübertragungsfolie
ausgedehnt werden und es kann lediglich der benachbarte Abschnitt
ausgedehnt werden, der dazu veranlasst wird, an dem Formteil anzuhaften.
Dadurch haftet die Wärmeübertragungsfolie
sogar an den Rändern
des Formteils an und es kann eine Kollision zwischen der Formgummi-Form und
dem Folienteil R verhindert werden, wenn sich die Formgummi-Form
absenkt, wodurch eine gefällige
Dekoration ausgeführt
werden kann.
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Bei
der zweiten Lösung
kann durch Schneiden der Folie unmittelbar vor der Wärmeübertragung unter
Verwendung einer Formschneideeinrichtung an der Formgummi-Form die
Zugspannung in der Folie, die unter Verwendung einer Vakuumextraktion
ausgedehnt wurde, beseitigt werden. Folglich wird das Muster der
Wärmeübertragungsfolie
bis zu den Rändern
des Formteils übertragen
und Defekte der Art, die in 22 gezeigt
sind, werden nicht erzeugt. Des Weiteren wird nach der Wärmeübertragung,
selbst dann, wenn die Formgummi-Form angehoben wird, keine Erzeugung
von ringförmigen
Schnitten, wie in 23 gezeigt ist, die durch die
Wärmeübertragungsfolie
bewirkt werden, wenn sie sich erneut zusammenzieht, beobachtet.
Normalerweise kann ein Formteil, das eine Form besitzt, die für die zweite
Erfindung geschaffen ist, auch die erste Erfindung zusammenwirkend
verwenden. Aus diesem Grund wird die Wärmeübertragungsfolie dann, wenn
sie an dem Formteil anhaftet, unmittelbar vor der Wärmeübertragung
geschnitten, was bedeutet, dass eine gefällige Dekoration ausgeführt wird,
auch ohne dass die Erzeugung von Falten auf dem dekorierten Formteil
beobachtet wird.
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Durch
eine kombinierte Verwendung der Erfindung mit der dritten Lösung und
der zweiten Lösung
kann eine gefälligere
dreidimensionale Dekoration ausgeführt werden.
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Wie
oben wurde es durch die Anwendung der Technik zur Dekoration durch
dreidimensionales Heißprägen möglich, eine
Dekoration durch Heißprägen an einem
Formteil, das eine dreidimensionale Form besitzt, die tief ist,
auszuführen,
die bisher als schwer zu dekorieren betrachtet wurde. Des Weiteren
wurde durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung für ein Formteil
mit einer Form wie jene, die in den 13 bis 20 gezeigt
ist, eine Dekoration als Massenproduktion möglich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Formteils, das
eine wirkungsvolle Oberflächendekoration
zulässt,
die durch Durchführen
eines herkömmlichen
dreidimensionalen Heißprägens ausgeführt wird;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Formgummi-Form, die hergestellt
wurde, um das herkömmliche
dreidimensionale Heißprägen zu realisieren;
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3 ist
eine Schnittansicht einer Formgummi-Form, die hergestellt wurde,
um das herkömmliche
dreidimensionale Heißprägen zu realisieren;
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4 ist
eine Figur, die einen Zustand beim Dekorieren eines großen Kunststoffformteils
unter Verwendung einer Formgummi-Form in einem herkömmlichen
Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen zeigt;
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5 ist
eine Figur, die einen weiteren Zustand beim Dekorieren eines großen Kunststoffformteils
unter Verwendung einer Formgummi-Form in einem herkömmlichen
Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen zeigt;
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6 ist
eine Figur, die einen weiteren Zustand beim Dekorieren eines großen Kunststoffformteils
unter Verwendung einer Formgummi-Form in einem herkömmlichen
Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen zeigt;
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7 ist
eine Figur, die einen weiteren Zustand beim Dekorieren eines großen Kunststoffformteils
unter Verwendung einer Formgummi-Form in einem herkömmlichen
Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen zeigt;
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8 ist
eine Figur, die einen Zustand beim Dekorieren eines großen Kunststoffformteils
unter Verwendung einer Formgummi-Form in einem herkömmlichen
Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen zeigt;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht eines Formteils, das durch Massenfertigung
in einem herkömmlichen
Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen hergestellt wurde;
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10 ist
eine Draufsicht eines Abschnitts des oben erwähnten Formteils;
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11 ist
eine Seitenansicht des oben erwähnten
Formteils;
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12 ist
eine Vorderansicht eines Abschnitts des oben erwähnten Formteils;
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13 ist
eine perspektivische Ansicht eines Formteils, das durch Massenfertigung
unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
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14 ist
eine Draufsicht eines Abschnitts des oben erwähnten Formteils;
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15 ist
eine Seitenansicht des oben erwähnten
Formteils;
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16 ist
eine Vorderansicht eines Abschnitts des oben erwähnten Formteils;
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17 ist
eine perspektivische Ansicht eines Formteils, das durch Massenfertigung
in einem Verfahren zum dreidimensionalen Heißprägen unter Verwendung der Erfindung
und der zweiten Lösung hergestellt
wurde;
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18 ist
eine Draufsicht eines Abschnitts des oben erwähnten Formteils;
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19 ist
eine Seitenansicht des oben erwähnten
Formteils;
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16 ist
eine Vorderansicht eines Abschnitts des oben erwähnten Formteils;
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21 ist
eine Seitenansicht der Defekte, die erzeugt werden, wenn ein dreidimensionales Heißprägen ausgeführt wird,
ohne die zweite Lösung in
Bezug auf das Formteil, das in den 17 bis 20 gezeigt
ist, zu verwenden;
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22 ist
eine Seitenansicht der Defekte, die erzeugt werden, wenn ein dreidimensionales Heißprägen ausgeführt wird,
ohne die zweite Lösung in
Bezug auf das Formteil, das in den 17 bis 20 gezeigt
ist, zu verwenden;
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23 ist
eine Seitenansicht der Defekte, die erzeugt werden, wenn ein dreidimensionales Heißprägen ausgeführt wird,
ohne die zweite Lösung in Bezug
auf das Formteil, das in 7 gezeigt ist, zu verwenden;
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24 ist
eine Draufsicht eines Abschnitts der Dekorationsvorrichtung, die
das Dekorationsverfahren ausführt,
das ein Beispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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25 ist
eine Vorderansicht von 24;
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26 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels der zweiten Lösung;
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27 ist
eine Seitenansicht, die die Formgummi-Form eines Beispiels der zweiten
Lösung zeigt;
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28 ist
eine Vorderansicht eines Zustands vor der Entfernung der Wärmeübertragungsfolie;
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29 ist
eine Vorderansicht eines Zustands während der Vakuumextraktion
gemäß einem herkömmlichen
Verfahren;
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30 ist
eine Vorderansicht eines Zustands, bei dem die Formgummi-Form dazu veranlasst
wird, sich während
der Vakuumextraktion von 29 abzusenken;
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31 ist
eine Vorderansicht eines Zustands während der Vakuumextraktion,
wenn die vorliegende Erfindung realisiert ist;
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32 ist
eine Vorderansicht eines Zustands, bei dem die Formgummi-Form dazu veranlasst
wird, sich während
der Vakuumextraktion von 29 abzusenken;
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33 ist
eine Schnittansicht, wenn die Vakuumextraktion in dem Beispiel der
zweiten Lösung abläuft;
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34 ist
eine Schnittansicht unmittelbar vor der Wärmeübertragungsdekoration von 33;
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35 ist
eine Schnittansicht, wenn die Wärmeübertragungsdekoration
von 33 beendet wurde und nachdem die Formgummi-Form
angehoben wurde; und
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36 ist
eine Tabelle, die Werte unter Bezugnahme auf die Seitenformen des
Formteils, die in den 9 bis 20 gezeigt
sind, zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung
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Das
Verfahren zum Dekorieren eines großen Kunststoffteils mit dreidimensionaler
Form der vorliegenden Erfindung wird insbesondere unter Bezugnahme
die Zeichnung beschrieben. Ferner sind die Seitengesamthöhe h1, die Seitenflächenhöhe H2 und der
Seitenwinkel α in
Grad, die des Seitenformen des Formteils, die in den 9 bis 12,
den 13 bis 16 und
den 17 bis 20 zugehörig sind,
in 36 in einer Tabelle gezeigt.
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Zuerst
erfolgt eine Beschreibung für
ein Beispiel der Erfindung. Das Formteil besitzt die in 6 gezeigte
Form und ist ein Leitgitter einer Klimaanlage. Dieses Formteil hat
die folgenden Abmessungen: Länge
800 mm, Breite 200 mm, Höhe
44 mm und Wandflächenhöhe 23 mm.
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Zustände nach
der Entfernung der Wärmeübertragungsfolie
sind in der Zeichnung dargestellt. Vor der Vakuumextraktion nimmt
die Wärmeübertragungsfolie
einen Zustand ein wie jener in 28. Anschließend wird
mittels einer Vakuumextraktion gemäß einem herkömmlichen
Verfahren ein Zustand wie jener in 29 eingenommen,
wobei die Wärmeübertragungsfolie 7 nicht
bis zu den Rändern
des Formteils 6 reicht.
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Wie
in 31 gezeigt ist, ist es in einem Zustand, in dem
eine ebene Heizeinrichtung 17 (im Folgenden als "Seitenheizeinrichtung" bezeichnet) an der
Seite des Formteils 6 vorgesehen ist, dann, wenn eine Vakuumextraktion
ausgeführt
wird, möglich,
die Wärmeübertragungsfolie 7 dazu
zu veranlassen, bis zu den Rändern
des Formteils 6 anzuhaften, da die Wärmeübertragungsfolie 7 teilweise
erwärmt
wird und sich ausdehnt.
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Wenn
in dem oben beschriebenen Zustand die Formgummi-Form 2 dazu veranlasst
wird, sich abzusenken und die Wärmeübertragung
des Musters mit einem herkömmlichen
Verfahren ausgeführt
wird, wie in 20 gezeigt ist, stoßen die
Ränder
des Formgummis, die an der Formgummi-Form 2 angeordnet
sind, mit der Wärmeübertragungsfolie 7 zusammen,
wobei die Wärmeübertragungsfolie 7 zerrissen
wird und eine Unterbrechung des Vakuums die Folge ist. Da außerdem Abschnitte
des Formgummis 3 auf 180°C
erhitzt werden, wird dann, wenn der Zusammenstoß mit freien Abschnitten der
Wärmeübertragungsfolie 7 erfolgt,
die unter Verwendung einer Polyethylen-Terephthalat-Lage hergestellt
ist, die Wärmeübertragungsfolie 7 augenblicklich
beschädigt.
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In
dem Zustand dagegen, der in 32 gezeigt
ist, wobei an dieser Stelle die vorliegende Erfindung verwendet
wird, erfolgt keine Unterbrechung des Vakuums, da die Wärmeübertragungsfolie 7 eingeschnitten
wird, damit sie sich zweckmäßig bis
zu den unteren Rändern
des Formteils absenkt, selbst wenn die Formgummi-Form 2 dazu
veranlasst wird, sich abzusenken, wobei eine vorteilhafte Musterübertragung
ausgeführt
werden kann. Eine Silikongummi-Heizeinrichtung wurde für die ebene
Heizeinrichtung verwendet.
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Außerdem kann
durch Auftragen von Silikonfett oder dergleichen auf der Oberfläche des
Formgummis 3, der Abschnitte mit einer starren Form aufweist,
dann, wenn der Koeffizient der Reibung zwischen der Oberfläche des
Formgummis und der Wärmeübertragungsfolie 7 klein
ist, eine vorteilhaftere Musterübertragung
ausgeführt
werden.
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Deswegen
wurden mittels eines Verfahrens, das die vorliegende Erfindung verwendet,
vorteilhafte Ergebnisse erreicht, wenn eine Dekoration mit einem Holzmaserungsmuster
in Bezug auf ein Leitgitter einer Klimaanlage mit der Form, die
in den 13 bis 16 gezeigt
ist, ausgeführt
wird.
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Anschließend erfolgt
eine Beschreibung unter Bezugnahme auf ein Beispiel, bei dem die
Erfindung und die zweite Lösung
gemeinsam verwendet werden.
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Das
Formteil ist ein Leitgitter einer Klimaanlage, das die Form besitzt,
die in den 17 bis 20 gezeigt
ist. Dieses Formteil hat die folgenden Abmessungen: Länge 800
mm, Breite 270 mm, Höhe 115
mm und Wandflächenhöhe 30 mm.
Wie in 86 gezeigt ist, bleiben dann,
wenn das Formteil eine Form hat, bei der der Seitenwandwinkel α sehr klein
ist, selbst dann, wenn die Wärmeübertragungsfolie 7 unter
Verwendung der ebenen Heizeinrichtung teilweise ausgedehnt wird,
so dass sie an den Rändern
des Formteils 6 angebracht ist, keine ringförmigen Schnitte
wie jene von 23 zurück, die durch die Kontraktion
der Wärmeübertragungsfolie 7 nach der
Dekoration durch Wärmeübertragung
bewirkt werden.
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Ein
Querschnitt durch die Mitte des Formteils ist in 33 als
ein Beispiel der zweiten Lösung
gezeigt. Die Wärmeübertragungsfolie 7 haftet
an dem Formteil 6 als eine Folge der Vakuumextraktion an. Die
Formgummi-Form 3 wird dazu veranlasst, sich abzusenken,
und wenn der Formgummi 3 kurz davor ist, die Oberfläche des
Formteils 6 zu erreichen, stellt der Klingenrand der Formschneideinrichtung 19 den Kontakt
mit der Wärmeübertragungsfolie 7 her
und schneidet sie. Unmittelbar danach erreicht der Formgummi 3 die
Oberfläche
des Formteils 6 und das Muster der Wärmeübertragungsfolie 7 wird übertragen.
Um dies genauer zu beschreiben, vor dem Schneiden wird die Wärmeübertragungsfolie 7 dazu veranlasst,
an dem Formteil 6 in einem Zustand anzuhaften, in dem an
ihr keine Falten vorhanden sind, und unmittelbar nach dem Schneiden
wird das Muster durch den Formgummi 3 an das Formteil übertragen,
bevor die Falten gebildet werden, so dass auf dem Formteil 6,
das auf diese Weise dekoriert wird, keine Falten auftreten. Darüber hinaus
wurden dann, wenn die Formgummi-Form 3 angehoben wurde,
wie in 35 gezeigt ist, da die Wärmeübertragungsfolie 7 geschnitten
ist, keine ringförmigen
Schnitte infolge der Kontraktion der Wärmeübertragungsfolie 7,
die zwangsläufig
ausgedehnt wurde, an den Seiten des Formteils erzeugt. Da die Wärmeübertragungsfolie bei
diesem Verfahren geschnitten wird, kann kein Wicklungsverfahren
angewendet werden.
-
Deswegen
wurden durch die Verwendung des Verfahrens, das die Erfindung und
die zweite Lösung
verwendet, vorteilhafte Wirkungen beim Ausführen einer Dekoration mit einem
Holzmaserungsmuster bei einem Führungsgitter
einer Klimaanlage mit der in den 13 bis 16 gezeigten
Form erreicht.