WO2009036907A1 - Innenausstattungsteil für ein kraftfahrzeug sowie verfahren zur herstellung eines innenausstattungsteils für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Innenausstattungsteil für ein kraftfahrzeug sowie verfahren zur herstellung eines innenausstattungsteils für ein kraftfahrzeug Download PDF

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motor vehicle
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Lars Claren
Karl Mies
Manfred Rotterdam
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Johnson Controls Interiors Gmbh & Co. Kg
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    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B60R13/0256—Dashboard liners

Definitions

  • the invention relates to an interior trim part for a motor vehicle, comprising a molded skin with an outside forming the visible side and a back, which is deposited with a dimensionally stable carrier layer, wherein the molded skin and the carrier layer are materially connected.
  • the invention further relates to a method for producing an interior trim part for a motor vehicle, in particular a method for producing an interior trim part of the aforementioned type, wherein in a first step, a molded skin in a slush molding, casting or by reaction injection molding (RIM / reaction injection molding) is produced, in a second process step, the mold skin is backfoamed, and in a third process step, the molded skin is connected to a carrier layer.
  • RIM reaction injection molding
  • Interior parts of the aforementioned type are used, for example, as door linings, instrument panel or the like.
  • such interior parts consist of a non-self-supporting stable molded skin, a foam layer and a dimensionally stable carrier layer.
  • the molded skin often has an outer side forming the visible side, which consists of a UV-stable polyurethane, for example, in the case of an instrument support. This outside may have a typical grain, depending on the desired appearance of the interior trim part.
  • the foam-backed molded skin can be applied to a dimensionally stable plastic carrier layer.
  • Known interior fittings of the type described above are usually prepared so that initially a molded skin, for example as a polyurethane molding, is produced.
  • a carrier layer or a substrate is produced that for the corresponding dimensional stability of the to be produced interior trim part and absorbs the mechanical forces occurring.
  • the carrier layer is produced as a dimensionally stable, relatively rigid plastic substrate or natural fiber substrate with a contour complementary to the molded skin in a separate operation.
  • Known substrates may be formed, for example, as resin-bonded natural fiber substrates.
  • webs of thermoplastic material and mats are heated from natural fiber, pressed together in a cold tool (ie without further heat) with each other and brought into the desired shape and trimmed.
  • hot-resin-bonded natural fibers it is possible to hot-resin-bonded natural fibers to press hot or impregnate natural fiber mats with resin and to press.
  • the thus shaped substrate is to be cut.
  • the molded skin is then backfoamed with a PU foam and optionally connected to the substrate under the action of pressure and / or temperature.
  • the invention is therefore based on the object to provide an interior trim part of the type mentioned above, which is characterized in particular by the fact that it is simple and inexpensive to produce.
  • a method of the type mentioned is to be provided, which is feasible with relatively simple tools and with relatively little use of raw materials.
  • the object underlying the invention is initially achieved with an interior trim part for a motor vehicle comprising a molded skin with a visible side forming the outside and a back, which is deposited with a dimensionally stable support layer, wherein the molded skin and the
  • Carrier layer are materially connected, wherein the interior trim part is characterized in that the carrier layer is integrally formed on the molded skin.
  • the carrier layer can be cast or sprayed on, for example.
  • At least one foam layer is provided between the molded skin and the carrier layer.
  • the foam layer primarily serves the desired feel of the interior trim part, but it can also serve as a tie layer for the carrier layer to be applied.
  • the support layer comprises plastic-bonded natural fibers.
  • the object underlying the invention is further achieved by a method for producing an interior trim part for a motor vehicle, in which in a first process step, a molded skin is produced in a sintering process, casting or by reaction injection molding in a forming tool, in a second process step, the molded skin backfoamed is and in a third process step, the molded skin is connected to a carrier layer, wherein the method according to the invention is characterized in that the carrier layer is formed with the interposition of the foam layer at least indirectly to the molded skin.
  • the molded skin may have been obtained by, for example, a PUR-RIM process or PVC slush molding.
  • the molded skin may alternatively be made of aliphatic polyurethane and obtained by sintering (TPU-slush molding).
  • powdered polyurethane is tilted in a known manner in a heated mold and distributed in this.
  • the material melts on the heated mold walls and forms a demoldable skin after curing.
  • After producing the molded skin it can be flooded, for example, with a foamable material, preferably polyurethane (PUR).
  • PUR polyurethane
  • the flooding can take place in a tool, in which the molded skin has been inserted or is already through the previous manufacturing process.
  • the tool may be open when it floods or may have a cavity to be filled with the foamable mass.
  • the carrier layer is sprayed or poured onto the foam layer.
  • the carrier layer can be applied, for example, after the foam layer has reacted in the tool for producing the molded skin without any change in its position.
  • a curable fiber-resin suspension can be sprayed or poured into the tool.
  • a curable natural fiber-synthetic resin suspension can be sprayed or poured into the tool.
  • the carrier layer is expediently applied to the already reacted foam layer when the tool is open.
  • a uniform distribution of the carrier layer-forming suspension can be achieved for example by appropriate movement of the mold or by relative movement of a spray head to form.
  • Suitable plastics are both thermoplastic and thermosetting materials.
  • Suitable thermoplastics are, for example, thermoplastic olefins.
  • thermosets for example, acrylate or epoxy resins can be used.
  • the carrier layer can be applied, for example, with a thickness of between 2 and 4 mm.
  • the carrier layer can be cured under the influence of temperature when the tool is closed. After reacting the fiber-resin mixture / fiber-plastic mixture, which forms the rigid support of the interior trim part, this can be removed. In order to increase the stability of the carrier, it may be appropriate to compact this in a closed tool.
  • the method is preferably carried out in a single tool. However, the method can also be carried out in several tools.
  • Figure 2 is a plan view of the back of the skin with already applied foam layer, as it gives the viewer when looking into the open tool and
  • Figure 3 is a view after the spraying of the fiber-resin mixture for the carrier, as it results for the viewer when looking into the opened tool.
  • the interior fitting 1 is formed in the illustrated embodiment as an instrument carrier. 1 shows a cross section through the finished demolded interior trim part 1.
  • This includes a molded skin 2 made of an aliphatic polyurethane with a viewing side facing the viewer in installation position 3 and a facing away in the installed position the viewer back, which is deposited with a foam layer 4 made of polyurethane or is foamed back.
  • the foam layer 4 in turn is deposited with a dimensionally stable carrier layer 5.
  • the carrier layer 5 is in the manner described above and a natural fiber resin mixture molded by spraying.
  • the shaping of the molded skin, the application of the foam layer and the application of the carrier layer is, as already described above, preferably in a single tool, not shown.
  • the layers may each have been introduced one after the other into an open tool or into a tool which forms cavities for the foam layer and the carrier layer that can be filled in each case with mutually complementary mold halves.
  • one or more layers of the interior trim part 1, for example, the foam layer 4 and the carrier layer 5 are introduced into a respective open tool, can be ensured either by a corresponding movement of the tool or by a relative movement of a spray head to the tool that the layers in the corresponding Thickness can be distributed evenly over the back of the molded skin 2. This is particularly important if, for example, as shown in Figure 1, an instrument carrier to be produced, which has a cross-sectionally approximately U-shaped profile.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil (1) für ein Kfz sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kfz. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Formhaut (2) in einem Sinterverfahren, Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen (RIM) in einem formgebenden Werkzeug hergestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Formhaut (2) hinterschäumt. In einem dritten Verfahrensschritt wird die Formhaut (2) mit einer Trägerschicht (5) verbunden, wobei die Trägerschicht (5) unter Zwischenlage der Schaumschicht (4) an die Formhaut (2) angeformt wird.

Description

Innenausstattungsteil für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Formhaut mit einer die Sichtseite bildenden Außenseite und einer Rückseite, die mit einer formstabilen Trägerschicht hinterlegt ist, wobei die Formhaut und die Trägerschicht stoff schlüssig verbunden sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils der vorstehend genannten Art, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt eine Formhaut in einem Sinterverfahren (slush molding), Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen (RIM / reaction injection molding) hergestellt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt die Formhaut hinterschäumt wird, und in einem dritten Verfahrensschritt die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden wird.
Innenausstattungsteile der vorstehend genannten Art finden beispielsweise Anwendung als Türinnenverkleidungen, Instrumententräger oder dergleichen. Üblicherweise bestehen solche Innenausstattungsteile aus einer nicht selbsttragend stabilen Formhaut, einer Schaumschicht und einer formstabilen Trägerschicht. Die Formhaut besitzt häufig eine die Sichtseite bildende Außenseite, die beispielsweise bei einem Instrumententräger aus einem UV- stabilen Polyurethan besteht. Diese Außenseite kann eine typische Narbung aufweisen, je nach gewünschter Anmutung des Innenausstattungsteils. Die
Rückseite der Formhaut ist häufig mit einem PU-Schaum hinterschäumt, um dem Innenausstattungsteil eine weiche Haptik (softtouch) zu verleihen. Die hinterschäumte Formhaut kann auf eine formstabile Kunststoffträgerschicht aufgebracht sein.
Bekannte Innenausstattungsteile der vorbezeichneten Art werden in der Regel so hergestellt, dass zunächst eine Formhaut, beispielsweise als Polyurethanformteil, hergestellt wird. In einem separaten Arbeitsgang wird eine Trägerschicht bzw. ein Substrat hergestellt, dass für die entsprechende Formstabilität des herzustellenden Innenausstattungsteils sorgt und die auftretenden mechanischen Kräfte aufnimmt. Die Trägerschicht wird dabei in der Regel als formstabiles, verhältnismäßig steifes Kunststoffsubstrat oder Naturfasersubstrat mit einer zu der Formhaut komplementären Kontur in einem separaten Arbeitsgang hergestellt. Bekannte Substrate können beispielsweise als harzgebundene Naturfaser-Substrate ausgebildet sein. Bei einem bekannten Verfahren werden Bahnen aus thermoplastischen Material und Matten aus Naturfaser aufgeheizt, in einem Werkzeug kalt (d. h. ohne weitere Wärmezufuhr) miteinander verpresst und in die gewünschte Form gebracht sowie beschnitten. Alternativ hierzu ist es möglich, harzgebundene Naturfasern heiß zu verpressen oder Naturfasermatten mit Harz zu tränken und zu verpressen. In jedem Falle ist das derart in Form gebrachte Substrat zu beschneiden. In einem weiteren Arbeitsgang wird dann die Formhaut mit einem PU-Schaum hinterschäumt und gegebenenfalls unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur mit dem Substrat verbunden. Diese Verfahren sind verhältnismäßig aufwendig, insbesondere deshalb, weil das die Trägerschicht bildende Substrat entsprechend dem herzustellenden Innenausstattungsteil zugeschnitten werden muss. Auch ist das Verfahren im Hinblick auf die erforderlichen Werkzeuge verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Innenausstattungsteil der eingangs genannten Art bereit zu stellen, welches sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass es einfach und kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus soll ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitgestellt werden, welches mit verhältnismäßig einfachen Werkzeugen und mit verhältnismäßig geringem Rohstoffeinsatz durchführbar ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zunächst gelöst mit einem Innenausstattungsteil für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Formhaut mit einer die Sichtseite bildenden Außenseite und einer Rückseite, die mit einer formstabilen Trägerschicht hinterlegt ist, wobei die Formhaut und die
Trägerschicht stoffschlüssig verbunden sind, wobei das Innenausstattungsteil sich dadurch auszeichnet, dass die Trägerschicht an die Formhaut angeformt ist. Hierdurch ist es möglich, das Innenausstattungsteil gemäß der Erfindung in einem einzigen Werkzeug herzustellen, der Verfahrensschritt der separaten Herstellung eines formstabilen Substrats entfällt. Damit entfällt auch das aufwendige Zuschneiden des Substrats. Schlussendlich lässt sich das Innenausstattungsteil gemäß der Erfindung mit geringstem Rohstoffeinsatz herstellen, da Verschnitt nicht anfällt.
Die Trägerschicht kann beispielsweise angegossen oder aufgesprüht sein.
Zweckmäßigerweise ist zwischen der Formhaut und der Trägerschicht wenigstens eine Schaumschicht vorgesehen. Die Schaumschicht dient in erster Linie der gewünschten Haptik des Innenausstattungsteils, diese kann allerdings auch als Haftvermittlerschicht für die aufzubringende Trägerschicht dienen.
Bei einer bevorzugten Variante des Innenausstattungsteils gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerschicht kunststoffgebundene Naturfasern umfasst.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt eine Formhaut in einem Sinterverfahren, Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen in einem formgebenden Werkzeug hergestellt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt die Formhaut hinterschäumt wird und in einem dritten Verfahrensschritt die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden wird, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass die Trägerschicht unter Zwischenlage der Schaumschicht zumindest mittelbar an die Formhaut angeformt wird.
Die Formhaut kann beispielsweise durch ein PUR-RIM-Verfahren oder durch PVC-slush molding erhalten worden sein. Die Formhaut kann alternativ aus einem aliphatischen Polyurethan bestehen und durch Sintern (TPU-slush molding) erhalten worden sein. Dabei wird in bekannter Art und Weise pulverförmiges Polyurethan in eine beheizte Form gekippt und in dieser verteilt. Das Material schmilzt an den aufgeheizten Formwänden auf und bildet ein nach Aushärtung entformbare Haut. Nach Herstellen der Formhaut kann diese beispielsweise mit einer schäumfähigen Masse, vorzugsweise Polyurethan (PUR) überflutet werden. Die Überflutung kann in einem Werkzeug stattfinden, in welches die Formhaut eingelegt wurde oder sich bereits durch den vorhergehenden Fertigungsprozess befindet. Das Werkzeug kann beim Überfluten geöffnet sein oder eine mit der schäumfähigen Masse zu füllende Kavität aufweisen.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerschicht auf die Schaumschicht aufgesprüht oder aufgegossen wird.
Die Trägerschicht kann beispielsweise nach dem Ausreagieren der Schaumschicht in dem Werkzeug zur Herstellung der Formhaut ohne Positionsveränderung derselben aufgebracht werden.
Als Trägerschicht kann eine aushärtbare Faser-Harz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen werden.
Insbesondere kann als Trägerschicht eine aushärtbare Naturfaser-Kunstharz- Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen werden.
Zweckmäßigerweise wird die Trägerschicht bei geöffnetem Werkzeug auf die bereits ausreagierte Schaumschicht aufgebracht.
Eine gleichmäßige Verteilung der die Trägerschicht bildenden Suspension kann beispielsweise durch entsprechende Bewegung der Form oder durch Relativbewegung eines Sprühkopfs zur Form erzielt werden.
Als Kunststoffe kommen sowohl thermoplastische als auch duroplastische Materialien in Betracht. Als Thermoplasten kommen beispielsweise thermoplastische Olefine in Betracht. Als Duroplasten können beispielsweise Akrylat- oder Epoxyharze Anwendung finden.
Als Fasern kommen beispielsweise Holzfasern mit einer Länge von etwa bis zu 10 mm in Betracht. Die Trägerschicht kann beispielsweise mit einer Dicke von zwischen 2 und 4 mm aufgebracht werden. Je nach verwendetem Harz oder Kunststoff kann die Trägerschicht bei geschlossenem Werkzeug unter Temperatureinwirkung ausgehärtet werden. Nach dem Ausreagieren des Faser-Harzgemisches/Faser-Kunststoffgemisches, welches den steifen Träger des Innenausstattungsteils bildet, kann dieses entnommen werden. Zwecks Erhöhung der Stabilität des Trägers ist es ggf. zweckmäßig, diesen in einem geschlossenen Werkzeug zu verdichten.
Das Verfahren erfolgt vorzugsweise in einem einzigen Werkzeug. Das Verfahren kann jedoch auch in mehreren Werkzeugen durchgeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch das Innenausstattungsteil gemäß der Erfindung,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Rückseite der Formhaut mit bereits aufgebrachter Schaumschicht, wie sie sich dem Betrachter beim Blick in das geöffnete Werkzeug ergibt und
Figur 3 eine Ansicht nach dem Aufsprühen des Faser-Harzgemischs für den Träger, wie sie sich dem Betrachter beim Blick in das geöffnete Werkzeug ergibt.
Das Innenausstattungsteil 1 gemäß der Erfindung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Instrumententräger ausgebildet. Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch das fertige entformte Innenausstattungsteil 1. Dieses umfasst eine Formhaut 2 aus einem aliphatischen Polyurethan mit einer in Einbaulage dem Betrachter zugekehrten Sichtseite 3 und einer in Einbaulage dem Betrachter abgekehrten Rückseite, die mit einer Schaumschicht 4 aus Polyurethan hinterlegt bzw. hinterschäumt ist. Die Schaumschicht 4 wiederum ist mit einer formstabilen Trägerschicht 5 hinterlegt. Die Trägerschicht 5 besteht in zuvor beschriebenen Art und Weise aus einer Naturfaser-Harzmischung, die durch Aufsprühen angeformt wurde.
Das Ausformen der Formhaut, das Aufbringen der Schaumschicht und das Aufbringen der Trägerschicht erfolgt, wie das vorstehend bereits beschrieben wurde, vorzugsweise in einem einzigen nicht dargestellten Werkzeug. Die Schichten können jeweils nacheinander in ein geöffnetes Werkzeug oder in ein Werkzeug welches mit zueinander komplementären Formhälften jeweils ausfüllbare Kavitäten für die Schaumschicht und die Trägerschicht bildet, eingebracht worden sein.
Wenn eine oder mehrere Schichten des Innenausstattungsteils 1 , beispielsweise die Schaumschicht 4 und die Trägerschicht 5 in ein jeweils geöffnetes Werkzeug eingebracht werden, kann entweder durch eine entsprechende Bewegung des Werkzeugs oder durch eine Relativbewegung eines Sprühkopfs zum Werkzeug sichergestellt werden, dass die Schichten in der entsprechenden Dicke gleichmäßig über die Rückseite der Formhaut 2 verteilt werden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn beispielsweise wie in Figur 1 dargestellt, ein Instrumententräger hergestellt werden soll, der ein im Querschnitt etwa U- förmiges Profil aufweist.
Bezugszeichenliste
1 Innenausstattungsteil
2 Formhaut 3 Sichtseite
4 Schaumschicht
5 Trägerschicht

Claims

Patentansprüche
1. Innenausstattungsteil (1 ) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine
Formhaut (2) mit einer die Sichtseite (3) bildenden Außenseite und mit einer Rückseite, die mit einer formstabilen Trägerschicht (5) hinterlegt ist, wobei die Formhaut (2) und die Trägerschicht (5) stoffschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) zumindest indirekt an die Formhaut (2) angeformt ist.
2. Innenausstattungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) angegossen oder aufgesprüht ist.
3. Innenausstattungsteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. dass zwischen der Formhaut
(2) und der Trägerschicht (5) wenigstens eine Schaumschicht (4) vorgesehen ist.
4. Innenausstattungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. dass die Trägerschicht (5) kunststoffgebundene Naturfasern umfasst.
5. Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kfz, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt eine Formhaut in einem Sinterverfahren, Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen in einem formgebenden Werkzeug hergestellt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt die Formhaut hinterschäumt wird und in einem dritten Verfahrensschritt die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht unter Zwischenlage der Schaumschicht an die Formhaut angeformt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht auf die Schaumschicht aufgesprüht oder aufgegossen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht nach dem Ausreagieren der Schaumschicht in dem Werkzeug zur Herstellung der Formhaut ohne Positionsveränderung derselben aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerschicht eine aushärtbare Faser-Harz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerschicht eine aushärtbare Naturfaser-Kunstharz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht bei geöffnetem Werkzeug auf die Schaumschicht aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht bei geschlossenem Werkzeug unter Temperatureinwirkung ausgehärtet wird.
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