EP3478470A1 - Kfz-verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Kfz-verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
EP3478470A1
EP3478470A1 EP17742154.2A EP17742154A EP3478470A1 EP 3478470 A1 EP3478470 A1 EP 3478470A1 EP 17742154 A EP17742154 A EP 17742154A EP 3478470 A1 EP3478470 A1 EP 3478470A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold cavity
composite component
particle foam
motor vehicle
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17742154.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ingo Brexeler
Thorsten Michel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krallmann Kunststoffverarbeitungs GmbH
Original Assignee
Krallmann Kunststoffverarbeitungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krallmann Kunststoffverarbeitungs GmbH filed Critical Krallmann Kunststoffverarbeitungs GmbH
Publication of EP3478470A1 publication Critical patent/EP3478470A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/08—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles using several expanding or moulding steps
    • B29C44/083—Increasing the size of the cavity after a first part has foamed, e.g. substituting one mould part with another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
    • B29C44/445—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1635—Making multilayered or multicoloured articles using displaceable mould parts, e.g. retractable partition between adjacent mould cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1671—Making multilayered or multicoloured articles with an insert
    • B29C2045/1673—Making multilayered or multicoloured articles with an insert injecting the first layer, then feeding the insert, then injecting the second layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C2045/169—Making multilayered or multicoloured articles injecting electrical circuits, e.g. one layer being made of conductive material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C2045/1696—Making multilayered or multicoloured articles injecting metallic layers and plastic material layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/1266—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements the preformed part being completely encapsulated, e.g. for packaging purposes or as reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3002—Superstructures characterized by combining metal and plastics, i.e. hybrid parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005—Body finishings

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle composite component and a method for its production.
  • the automotive composite part is in particular a visible in the installed state automotive composite component with an integrated electrical connectivity, for example, a car door with integration of functional elements such as windows, door lock, speakers, lamps, switches for mirrors, switches for a roof, Ventilation ducts, airbag etc.,
  • A-pillar or B-pillar a supporting vertical column (A-pillar or B-pillar), or
  • CONFIRMATION COPY a trunk lining or interior lining.
  • a vehicle door of conventional construction has a steel support system, which is covered on the outside by a metal sheet.
  • an aggregate support system is made, which is usually made of metal or synthetic material separately, and in the support system are electrical or electronic elements such as windows, lock, speakers, etc. by screwing, gluing, riveting, clipping etc attached.
  • an inner lining of textile, leather or plastic is applied and fixed.
  • a plastic foam element is mounted, which serves the thermal and acoustic insulation and can be seen on its surface with an additional skin or even with a prefabricated laminate layer.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a motor vehicle composite component of the type mentioned, with which a corresponding composite component can be produced in a simplified manner.
  • a corresponding motor vehicle composite component is to be created.
  • This object is achieved with regard to the method in a first alternative by a method having the features of claim 1.
  • first of all plastic particles are introduced into a mold cavity of a molding tool, where they are connected to one another while supplying heat energy to form a particle foam.
  • the mold is adjusted by changing the mold cavity and then injected a thermoplastic material forming at least one support element and / or at least one fastening element in the mold cavity, wherein the thermoplastic material is connected at least in a materially bonded manner with the particle foam.
  • the mold is again adjusted by changing the mold cavity and then a molten metal is injected into the mold cavity, whereby at least one electrical conductor and / or at least one metallic fastener are formed.
  • thermoplastic material is injected to form at least one support element and / or at least one fastener in a mold cavity of a mold. Thereafter, the mold is adjusted under the end of the mold cavity and then plastic particles are introduced into the mold cavity and there, with the supply of heat energy to a particle foam connected to each other, wherein the thermoplastic material is connected at least in a material-locking manner with the particle foam. Subsequently, the mold under changes of
  • thermoplastic resin is first injected into the mold cavity and then the plastic particles are introduced into the mold cavity and it becomes a Particle foam formed, which is connected to the thermoplastic material.
  • cohesive connection is a
  • stiffening elements are introduced into the mold cavity before the introduction of the plastic particles and then embedded in the particle foam.
  • the stiffening elements may be, for example, plastic fibers and / or natural fibers and / or at least one net of plastic or metal or at least one lattice of plastic or metal.
  • prefabricated fasteners are introduced before the introduction of the plastic particles in the mold cavity and then embedded in the particle foam.
  • prefabricated connecting elements are introduced into the mold cavity before the introduction of the thermoplastic material and then embedded in the thermoplastic material.
  • the connecting elements may be, for example, screws and / or threaded rods and / or clips.
  • the particle foam is formed with a closed-pored surface.
  • the vehicle composite component is produced in an integrated particle foam metal injection method, wherein a particle foam, a thermoplastic material, a molten metal and optionally
  • the method combines the previously separate and temporally spaced steps in a single operation. Separate fasteners made of different materials are no longer required and the connection functions are integrated into the composite component, whereby the subsequent assembly processes are shortened and simplified. In addition, assembly errors are avoided, resulting in significant cost savings.
  • the composite component has a low weight and at the same time a high absorption capacity against noise and against the action of external forces and additionally has a very good thermal insulation.
  • the particle foam not only fulfills a filling function, but also represents an elementary component of the composite component, which fulfills supporting and filling functions, serves for fastening, has a temperature and sound absorbing effect and also fulfills protective, covering, decoration and haptic functions.
  • the particle foam serves as an electrical insulator.
  • all electrical conductors and necessary metal fasteners are introduced by the metal injection process in the particle foam and / or the thermoplastic material, so that the subsequent retraction of power cables or the equipment of the Ver Bundbauteils with clips, screws, etc. is no longer necessary.
  • thermoplastic material By injecting the thermoplastic material can form functional elements, controls or frame structures.
  • the introduced stiffening elements serve to reinforce the composite component, wherein fibers or fiber composites can also be injected simultaneously with the thermoplastic material.
  • the automotive composite component for achieving the above object has a carrier made of plastic particle foam, which is materially connected to support elements and / or fasteners made of a thermoplastic material, and at least one electrical conductor track and / or at least one metallic fastener.
  • a motor vehicle composite component 10 has a carrier 11 made of a plastic particle foam, which is formed at least on its upper side with a closed-pored surface 16.
  • the carrier 11 is materially connected to support elements and / or fastening elements 12 made of a thermoplastic material. On the carrier 11, at least one conductor track 13 is formed, which cooperates with metallic fastening elements 14, 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

Zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils werden Kunststoff-Partikel in einen Formhohlraum eines Formwerkzeugs eingebracht und dort unter Zuführung von Wärmeenergie zu einem Partikelschaum miteinander verbunden. Daraufhin wird das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums verstellt und anschließend wird ein thermoplastischer Kunststoff unter Bildung eines Tragelementes und/oder zumindest eines Befestigungselementes in den Formhohlraum eingespritzt, wobei der thermoplastische Kunststoff zumindest in stoffschlüssiger Weise mit den Partikelschaum verbunden wird. Die Einbringung der vorgenannten Materialien kann auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Anschließend wird das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums nochmals verstellt und dann eine Metallschmelze in den Formhohlraum eingespritzt, wodurch zumindest eine elektrische Leiterbahn und/oder zumindest ein metallisches Befestigungselement gebildet werden.

Description

KFZ-Verbundbau-teil und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Kfz-Verbundbauteil sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Bei dem Kfz-Verbundteil handelt es sich insbesondere um ein im eingebauten Zustand sichtbares Kfz-Verbundbauteil mit einer integrierten elektrischen Konnektivität, beispielsweise um eine Autotür mit Integration von Funktionselementen wie Fensterheber, Türschloss, Lautsprecher, Lampen, Schalter für Spiegel, Schalter für ein Dach, Lüftungskanäle, Airbag etc.,
einen Stoßfänger mit Integration von Sensoren für eine
Einparkhilfe, von Crash-Sensoren oder Sensoren für die
Airbag-Auslösung,
- eine Schwellerleiste,
einen Spoiler mit Integration von Antennen, Sensorik oder Beleuchtung,
eine Mittelkonsole,
eine Armauflage,
- eine Sonnenblende,
ein Armaturenbrett,
einen Dachhimmel,
eine tragende vertikale Säule (A-Säule oder B-Säule) , oder
BESTÄTIGUNGSKOPIE eine Kofferraumverkleidung oder eine Innenraumverklei- dung .
Im Folgenden wird beispielshaft von einem Bauteil zum Aus- bau einer tragenden Struktur einer Fahrzeugtür ausgegangen. Eine Fahrzeugtür herkömmlichen Aufbaus besitzt ein stählernes Tragsystem, das außenseitig von einem Blech abgedeckt ist. Für den Innenausbau der Fahrzeugtür wird ein Aggregat- Trägersystem gefertigt, das meist aus Metall oder Kunst- Stoff separat hergestellt wird, und in dem Trägersystem werden elektrische oder elektronische Elemente wie Fensterheber, Schloss, Lautsprecher etc. durch Schrauben, Kleben, Nieten, Einclipsen etc. befestigt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine Innenverkleidung aus Textil, Leder oder Kunststoff aufgebracht und befestigt. In vielen Fällen wird zusätzlich auf das Aggregat-Trägersystem ein Kunststoffschaum-Element montiert, das der Wärme- und Schalldämmung dient und an seiner Oberfläche mit einer zusätzlichen Haut oder auch mit einer vorgefertigten Laminatschicht ver- sehen sein kann.
Die Herstellung eines entsprechenden Kfz-Verbundbauteils benötigt eine Vielzahl unterschiedlicher Arbeitsschritte und ist damit sowohl sehr zeitaufwendig als auch kostenin- tensiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils der genannten Art zu schaffen, mit dem sich ein entsprechendes Verbundbauteil in vereinfachter Weise herstellen lässt. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Kfz-Verbundbauteil geschaffen werden. Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens in einer ersten Alternative durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei werden zunächst Kunststoff- Partikel in einen Formhohlraum eines Formwerkzeugs einge- bracht und dort unter Zuführung von Wärmeenergie zu einem Partikelschaum miteinander verbunden. Daraufhin wird das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums verstellt und anschließend ein thermoplastischer Kunststoff unter Bildung zumindest eines Tragelementes und/oder zumindest eines Be- festigungselementes in den Formhohlraum eingespritzt, wobei der thermoplastische Kunststoff zumindest in Stoffschlüssiger Weise mit dem Partikelschaum verbunden wird. Anschließend wird das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums nochmals verstellt und es wird dann eine Metallschmelze in den Formhohlraum eingespritzt, wodurch zumindest eine elektrische Leiterbahn und/oder zumindest ein metallisches Befestigungselement gebildet werden.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass zunächst ein thermoplastischer Kunststoff unter Bildung zumindest eines Tragelementes und/oder zumindest eines Befestigungselementes in einen Formhohlraum eines Formwerkzeugs eingespritzt wird. Daraufhin wird das Formwerkzeug unter Endung des Formhohlraums verstellt und anschließend werden Kunststoff-Partikel in den Formhohlraum eingebracht und dort unter Zuführung von Wärmeenergie zu einem Partikelschaum miteinander verbunden, wobei der thermoplastische Kunststoff zumindest in stoffschlüssiger Weise mit dem Partikelschaum verbunden wird. Anschließend wird das Formwerkzeug unter Änderungen des
Formhohlraums nochmals verstellt und anschließend eine Metallschmelze in den Formhohlraum eingespritzt, wodurch zu- mindest eine elektrische Leiterbahn und/oder zumindest ein metallisches Befestigungselement gebildet werden.
Die beiden vorgenannten Verfahren unterscheiden sich auf diese Weise im Wesentlichen durch die Reihenfolge der Einbringung der Materialien. Während bei dem zuerst genannten Verfahren zunächst der Partikelschaum gebildet und auf diesen dann der thermoplastische Kunststoff aufgespritzt wird, wird bei dem zweiten Verfahren zunächst der thermoplasti- sehe Kunststoff in den Formhohlraum eingespritzt und anschließend werden die Kunststoff-Partikel in den Formhohlraum eingebracht und es wird ein Partikelschaum gebildet, der mit dem thermoplastischen Kunststoff verbunden wird. Unter dem Begriff "stoffschlüssige Verbindung" wird eine
Verbindung verstanden, bei der die zu verbindenden Bauteile durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden . Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass vorgefertige Versteifungselemente vor dem Einbringen der Kunststoff- Partikel in den Formhohlraum eingebracht und dann in den Partikelschaum eingebettet werden. Bei den Versteifungselementen kann es sich beispielsweise um Kunststofffasern und/oder Naturfasern und/oder zumindest ein Netz aus Kunststoff oder Metall oder zumindest ein Gitter aus Kunststoff oder Metall handeln.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass vorgefertigte Verbindungselemente vor dem Einbringen der Kunststoff-Partikel in den Formhohlraum eingebracht und dann in den Partikelschaum eingebettet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass vorgefertigte Verbindungselemente vor dem Einbringen des thermoplastischen Kunststoffs in den Formhohlraum eingebracht und dann in den thermoplastischen Kunststoff einge- bettet werden.
Bei den Verbindungselementen kann es sich beispielsweise um Schrauben und/oder Gewindestangen und/oder Clips handeln. In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Partikelschaum mit einer geschlossenporigen Oberfläche ausgebildet wird. Durch entsprechende Wahl der Verfahrensparameter kann die Art und Oberflächenstruktur der geschlossenporigen Oberfläche eingestellt wer- den. Auf diese Weise lassen sich wahlweise glatte oder strukturierte oder weiche Oberflächen erzielen, die den ästhetischen Ansprüchen der Automobilhersteller genügen, so dass auf aufwendige Nachverarbeitungen verzichtet werden kann .
Zusätzlich zu der Stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Partikelschaum und dem thermoplastischen Kunststoff kann zwischen diesen Materialien auch eine formschlüssige Verbindung beispielsweise durch Hinterschnitte oder Durchdrin- gungen gegeben sein.
Wie bereits erläutert wurde, wird das Kfz-Verbundbauteil in einem integrierten Partikelschaum-Metall-Spritzverfahren hergestellt, wobei ein Partikelschaum, ein thermoplasti- scher Kunststoff, eine Metallschmelze und gegebenenfalls
Verstärkungsfasern, Faserverbünde und Befestigungselemente in ein einziges Formwerkzeug eingebracht und miteinander verbunden . werden, wobei gleichzeitig insbesondere der Par- tikelschäum eine gewünschte Oberflächengestaltung erhält. Ein nachträgliches Zusammenfügen, Montieren oder Verschweißen kann dadurch weitestgehend oder vollständig entfallen. Auf diese Weise ist ein kombiniertes Fertigbauteil mit in- tegrierter elektrischer und elektronischer Anschlussmöglichkeit herstellbar.
Das Verfahren verbindet die bisher separat und in zeitlichem Abstand auszuführenden Schritte in einem Arbeitsgang. Separate Befestigungselemente aus unterschiedlichen Materialien werden nicht mehr benötigt und die Verbindungsfunktionen sind in das Verbundbauteil integriert, wodurch die nachfolgenden Montageprozesse verkürzt und vereinfacht sind. Darüber hinaus sind Montagefehler vermieden, was zu deutlichen Kosteneinsparungen führt. Das Verbundbauteil hat ein niedriges Gewicht und gleichzeitig eine hohe Absorptionsfähigkeit gegen Geräusche und gegen die Einwirkung äußerer Kräfte und besitzt zusätzlich eine sehr gute Temperaturdämmung .
Der Partikelschaum erfüllt nicht nur eine Füllfunktion, sondern stellt einen elementaren Bestandteil des Verbundbauteils dar, der Trag- und Füllfunktionen erfüllt, der Befestigung dient, temperatur- und schallabsorbierend wirkt und zusätzlich auch Schutz-, Verkleidungs- , Dekorationsund Haptikfunktionen erfüllt. Darüber hinaus dient der Partikelschaum als elektrischer Isolator.
Vorzugsweise werden alle elektrische Leiterbahnen sowie notwendige metallische Befestigungselemente mit dem Metallspritzverfahren in den Partikelschaum und/oder den thermoplastischen Kunststoff eingebracht, so dass das nachträgliche Einziehen von Stromkabeln oder die Ausstattung des Ver- bundbauteils mit Clips, Schrauben etc. nicht mehr notwendig ist .
Durch das Einspritzen des thermoplastischen Kunststoffs lassen sich Funktionselemente, Bedienelemente oder Rahmenkonstruktionen ausbilden. Die eingebrachten Versteifungselemente dienen der Verstärkung des Verbundbauteils, wobei Fasern oder Fasernverbunde auch gleichzeitig mit dem thermoplastischen Kunststoff eingespritzt werden können.
Das Kfz-Verbundbauteil zur Lösung der obenstehenden Aufgabe besitzt einen Träger aus Kunststoff-Partikelschaum, der Stoffschlüssig mit Tragelementen und/oder Befestigungselementen aus einem thermoplastischen Kunststoff verbunden ist, sowie zumindest eine elektrische Leiterbahn und/oder zumindest ein metallisches Befestigungselement.
Weitere Merkmale des Kfz-Verbundbauteils ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung des Verfahrens. .·
In der einzigen Figur ist ein KFZ-Verbundbauteil in vereinfachter Weise dargestellt.
Ein KFZ-Verbundbauteil 10 besitzt einen Träger 11 aus einem Kunststoff-Partikelschaum, der zumindest auf seiner Oberseite mit einer geschlossenporigen Oberfläche 16 ausgebildet ist.
Der Träger 11 ist Stoffschlüssig mit Tragelementen und/oder Befestigungselementen 12 aus einem thermoplastischen Kunststoff verbunden. An dem Träger 11 ist zumindest eine Leiterbahn 13 ausgebildet, die mit metallischen Befestigungselementen 14, 15 zusammenwirkt .

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils , wobei Kunststoff-Partikel in einen Formhohlraum eines Formwerkzeugs eingebracht und dort unter Zuführung von Wärmeenergie zu einem Partikelschaum miteinander verbunden werden, woraufhin das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums verstellt und anschließend ein thermoplastischer Kunststoff unter Bildung zumindest eines Tragelementes und/oder zumindest eines Befestigungselementes in den Formhohlraum eingespritzt wird, wobei der thermoplastische Kunststoff zumindest in Stoffschlüssiger Weise mit dem Partikelschaum verbunden wird, woraufhin das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums verstellt und anschließend eine Metallschmelze in den Formhohlraum eingespritzt wird, wodurch zumindest eine elektrische Leiterbahn und/oder zumindest ein metallisches Befestigungselement gebildet werden .
Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils , wobei ein thermoplastischer Kunststoff unter Bildung zumindest eines Tragelementes und/oder zumindest eines Befestigungselementes in einen Formhohlraum eines Formwerkzeugs eingespritzt wird, woraufhin das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums verstellt wird und anschließend Kunststoff-Partikel in den Formhohlraum ein- gebracht und dort unter Zuführung von Wärmeenergie zu einem Partikelschaum miteinander verbunden werden, wobei der thermoplastische Kunststoff zumindest in stoffschlüssiger Weise mit dem Partikelschaum verbunden wird, woraufhin das Formwerkzeug unter Änderung des Formhohlraums verstellt und anschließend eine Metallschmelze in den Formhohlraum eingespritzt wird, wodurch zumindest eine elektrische Leiterbahn und/oder zumindest ein metallisches Befestigungselement gebildet werden .
3. Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils
nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte Versteifungselemente vor dem Einbringen der Kunststoff-Partikel in den Formhohlraum eingebracht und dann in den Partikelschaum eingebettet werden.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils
nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungselemente von KunstStofffasern und/oder von Naturfasern und/oder von zumindest einem Netz oder zumindest einem Gitter aus Kunststoff oder Metall gebildet sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils ' nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte Verbindungselemente vor dem Einbringen der Kunststoff-Partikel in den Formhohlraum eingebracht und dann in den Partikelschaum eingebettet werden.
6. Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass vorgefertigte Verbindungselemente vor dem Einbringen des thermoplastischen Kunststoffs in den Formhohlraum eingebracht und dann in den thermoplasti sehen Kunststoff eingebettet werden.
7. Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente von Schrauben und/oder Gewindestangen und/oder Clips gebildet sind.
8. Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Verbundbauteils nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Par tikelschaum mit einer geschlossenporigen Oberfläche ausgebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g kennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff zu sätzlich in formschlüssiger Weise mit dem Partikelschaum verbunden wird.
10. Kfz-Verbundbauteil (10), mit einem Träger (11) aus ei nem Kunststoff-Partikelschaum, der stoffschlüssig mit Tragelementen und/oder Befestigungselementen (12) aus einem thermoplastischen Kunststoff verbunden ist, und mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn (13) und/oder zumindest einem metallischen Befestigungsele ment (14, 15) .
11. Kfz-Verbundbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelschaum mit einer geschlossenporigen Oberfläche (16) ausgebildet ist.
EP17742154.2A 2016-06-30 2017-06-27 Kfz-verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung Withdrawn EP3478470A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016007913.4A DE102016007913B4 (de) 2016-06-30 2016-06-30 Kfz-Verbundbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
PCT/EP2017/000745 WO2018001556A1 (de) 2016-06-30 2017-06-27 Kfz-verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3478470A1 true EP3478470A1 (de) 2019-05-08

Family

ID=59381231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17742154.2A Withdrawn EP3478470A1 (de) 2016-06-30 2017-06-27 Kfz-verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200384672A1 (de)
EP (1) EP3478470A1 (de)
JP (1) JP2019527154A (de)
CN (1) CN109562540A (de)
DE (1) DE102016007913B4 (de)
WO (1) WO2018001556A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018208244A1 (de) * 2018-05-25 2019-02-21 Audi Ag Verbundbauteil für ein Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils
DE102018129059A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Dachhimmelverkleidung sowie Verfahren zur Herstellung einer Dachhimmelverkleidung
DE102020204871A1 (de) 2020-04-17 2021-10-21 Scania Cv Ab Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils
DE102023200704A1 (de) 2022-07-28 2024-02-08 Adient Us Llc Verfahren zur Herstellung eines Schaumformteils mit Klipselementen, Klipshalter; Schaumformteil und Fahrzeugsitz
DE102022119078A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Lisa Dräxlmaier GmbH Verfahren und herstellungsmaschine zum herstellen eines hybridbauteils sowie hybridbauteil

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1299801B (de) * 1967-05-18 1969-07-24 Reitter & Schefenacker Kg Verfahren zum Herstellen eines mit elektrisch leitenden Metallteilen versehenen isolierenden Kunststofftraegers
GB1308499A (en) * 1969-12-09 1973-02-21 Hercules Inc Method for making foamed thermoplastic structures
JPS5573534A (en) * 1978-11-29 1980-06-03 Meiwa Sangyo Kk Production of formed polystyrene bead foam resistant to shock and bending
JPS60177527A (ja) * 1984-02-24 1985-09-11 矢崎総業株式会社 多極型ヒユ−ズ素子
FR2620376B2 (fr) * 1985-01-23 1990-02-09 Silvatrim Sa Procede pour l'obtention de ceintures de caisses en matiere plastique alveolaire renforcee
JPH05124714A (ja) * 1991-10-31 1993-05-21 Fuji Sheet Kk アームレスト及びヘツドレスト
JPH08150645A (ja) 1994-11-28 1996-06-11 Komatsu Ltd 射出圧縮成形方法及び装置
DE19638322A1 (de) * 1996-09-19 1998-03-26 Ver Foerderung Inst Kunststoff Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbauteilen mit elektrisch leitfähiger Oberfläche
DE19853212A1 (de) 1998-11-18 2000-05-25 Thomas Goetz Formteil aus EPS-Schaumkunststoff
JP4806495B2 (ja) * 2001-06-06 2011-11-02 水菱プラスチック株式会社 車両用外装部材の取付構造
US7097801B2 (en) 2002-07-02 2006-08-29 Visteon Global Technologies, Inc. Method of making an integrated mold product
DK1690662T3 (en) * 2003-10-17 2016-03-21 Sumatics Blades Ltd Process for producing foamed plastic composite
DE112004002301T5 (de) * 2003-11-26 2006-09-28 Littelfuse, Inc., Des Plaines Elektrische Schutzeinrichtung für ein Fahrzeug und System, das diese einsetzt
WO2006113758A2 (en) 2005-04-19 2006-10-26 Cool Options, Inc. Method of two shot mold metallizing of polymer components
DE102006054264A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Volkswagen Ag Bauteil mit einem integrierten elektrischen Bedienelement
JP2008269883A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Alps Electric Co Ltd ヒューズ機能素子及びその製造方法、ならびに、前記ヒューズ機能素子を用いた回路基板及びその製造方法
DE102007051482A1 (de) 2007-10-25 2009-04-30 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung von beschichteten Formkörpern
DE202011004533U1 (de) * 2011-03-29 2011-06-09 Bürkle, Erwin, Dr.-Ing., 83671 Anlage zur Herstellung eines Bauteils aus Partikelschaum mit einer spritzgegossenen Außenschale
US9180631B2 (en) * 2011-07-22 2015-11-10 The Boeing Company Molded-in insert and method for fiber reinforced thermoplastic composite structure
DE102013001233A1 (de) 2013-01-25 2014-07-31 Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh Partikelschaum-Bauteil mit integrierter Befestigung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013004196A1 (de) 2013-03-12 2014-09-18 Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh Partikelschaum-Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014208836A1 (de) * 2014-05-12 2015-11-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sandwichbauteil aus überspritztem Partikelschaum und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102014010628A1 (de) * 2014-07-21 2016-01-21 Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh Kunststoff-Bauteil mit zumindest einem elektrischen Kontaktelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014214134B4 (de) * 2014-07-21 2016-08-25 Takata AG Kunststoffbauteil eines Fahrzeuglenkrads oder eines in einem Fahrzeuglenkrad anordbaren Gassackmoduls und Verfahren zu dessen Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016007913A1 (de) 2018-01-04
WO2018001556A1 (de) 2018-01-04
US20200384672A1 (en) 2020-12-10
CN109562540A (zh) 2019-04-02
DE102016007913B4 (de) 2018-08-23
JP2019527154A (ja) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018001556A1 (de) Kfz-verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung
DE102011106151B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Außenmoduls mit einer Außenbeplankung für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente
DE60319123T2 (de) Tragendes fahrzeugdachsystem
EP1187734B1 (de) Fahrzeugtür mit türkasten und verfahren zur herstellung
EP1619110B1 (de) Geschäumtes Fahrzeugteil und Verfahren zum Herstellen eines solchen Fahrzeugteils
US5853857A (en) Windshield frame
DE102010014510A1 (de) Tür für einen Kraftwagen und Verfahren zu deren Herstellung
WO2002020312A2 (de) Mehrschaliges innenverkleidungsteil
EP1429941B1 (de) Verkleidungselement für das dach eines fahrzeuginnenraums
WO2005049411A1 (de) Bauteil, insbesondere hybridbauteil in leichtbauweise
WO2009010257A1 (de) Struktur für einen fahrzeugsitz
DE10159814B4 (de) Verfahren zum Erzeugen eines beheizten Innenverkleidungsteils und beheiztes Innenverkleidungsteil
DE102008032334A1 (de) Dachmodul
EP1491312A2 (de) Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Fahrzeugteils sowie dadurch hergestelltes Dachmodul oder dadurch hergestellter Fahrzeuginnenhimmel
DE102008002918B4 (de) Fahrzeugkarosserieteil oder Verkleidungselement in Verbundbauweise
DE102009006960A1 (de) Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger und Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers
DE202004011482U1 (de) Heckklappen-Modul
DE102004044159A1 (de) Verbundbauteil, insbesondere Karosserieanbauteil für ein Fahrzeug, und Verfahren zum Herstellen eines solchen Verbundbauteils
DE102010003656B4 (de) KFZ-Verkleidungsbauteil mit daran bereichsweise vorgesehenem Wärmeschutzbauteil aus Kunststoffmaterial und Verfahren zur Herstellung desselben
DE19951682A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Ausstattungsteils eines Fahrzeugs und Ausstattungsteil eines Fahrzeugs
DE102013001914B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Karosserie- oder Verkleidungsbauteils für ein Kraftfahrzeug
DE102005049836B4 (de) Fahrzeugverkleidungsanordnung mit Aufprallschutzstrukturen und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102012009353A1 (de) Tür- oder Klappenstruktur für eineKraftfahrzeugkarosserie in Sandwich-Bauweise
DE10218890A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines flächigen Verbundbauteils
DE102008003560A1 (de) Metallhybrid-Schichtverbundteil mit mindestens einer metallischen Außenschicht und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190125

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20220104