WO2012084833A1 - Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen bauteils und ein entsprechendes würfelwerkzeug - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen bauteils und ein entsprechendes würfelwerkzeug Download PDF

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WO2012084833A1
WO2012084833A1 PCT/EP2011/073252 EP2011073252W WO2012084833A1 WO 2012084833 A1 WO2012084833 A1 WO 2012084833A1 EP 2011073252 W EP2011073252 W EP 2011073252W WO 2012084833 A1 WO2012084833 A1 WO 2012084833A1
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WO
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tool
cube
processing station
layer
base body
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/073252
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Bücker
Hergen Görse
Original Assignee
Faurecia Exteriors Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • B29C45/03—Injection moulding apparatus
    • B29C45/04—Injection moulding apparatus using movable moulds or mould halves
    • B29C45/0441—Injection moulding apparatus using movable moulds or mould halves involving a rotational movement
    • B29C45/045—Injection moulding apparatus using movable moulds or mould halves involving a rotational movement mounted on the circumference of a rotating support having a rotating axis perpendicular to the mould opening, closing or clamping direction
    • 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
    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
    • 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
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    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
    • B29C2045/0079—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping applying a coating or covering

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a design part made of plastic with an optically relevant layer and with a sealing layer on this layer, wherein the base body of the design part is produced in an injection molding process and then the base body provided on the required surfaces with the layer and then the sealing layer is applied.
  • trim strips for example chrome-plated strips on bumper systems in automobiles
  • multilevel processes are used.
  • Multi-stage processes are associated with high throughput times and thus high capital commitment, diverse manual work steps and thus high rejects.
  • the previous procedure leads to a comparatively high price of the final product with a simultaneous high risk of producing defective parts.
  • the chrome plating of components limits the choice of material of the base body.
  • the invention has for its object to improve a method according to the preamble of claim 1 so that the production is to be implemented in a process step.
  • this object is characterized in that for the production of the design part about its longitudinal axis in each case rotatable by 90 ° tool, called dicing tool below, is used and the body remains over the entire manufacturing process in direct contact with a tool wall of the dicing tool and by a Rotation of the dicing tool by 90 ° said tool wall also rotates 90 ° and each position (0 °, 90 °, 180 °, 270 °) of the cube tool is assigned a processing station and if necessary in each processing station additional to the manufacturing process required aggregates to the
  • the base body is injected, remains in its injection position or connected to the tool wall during the entire manufacturing process.
  • the cube tool is further rotated by 90 ° and processed in this new position. This is done until the Design part is done.
  • the cube tool can take four positions (0 °, 90 °, 180 °, 270 °). In the last position we take the design part out of the cube tool.
  • the cube tool is cuboid.
  • processing stations Preferably, four processing stations are used, wherein
  • the base body is provided with the layer
  • the resulting design part is removed from the cube tool.
  • the design part is produced in a 2k injection molding process (two-component injection molding process).
  • the base body is injected in a first step in the cube tool. This is the first workstation.
  • the dice tool is rotated 90 ° in the second processing station. There, the body is cleared, i. retracted into a process chamber, encompassed by a process chamber and coated with a suitable method. Thereafter, the body is released and moved back into the cube tool. After a further rotation of the cube tool by 90 °, the base body is provided or sealed in the third processing station with a sealing layer. Thereafter, a next rotation of the cube tool takes place by 90 ° in the fourth processing station, in which takes place a removal of the finished design part. Then the process begins again.
  • a first unit is moved to the tool wall, which encloses a cavity with the tool wall, which corresponds to the base body.
  • plastic is injected into the cavity, thus producing the basic body.
  • the supply of the plastic can be done via the die or the first unit.
  • At- closing the first unit is lifted from the cube tool and then rotated the cube tool and thus the just injected body by 90 ° to the second processing station.
  • a process chamber is moved as the second unit to the dicing tool and the tool wall, on which the base body hangs, moved from the cube position into the process chamber into the processing position and there provided the base body on the required surface with the optically relevant layer and then moved the tool wall with the main body back into the cube position and then rotated the cube tool and thus the main body by 90 ° in the third processing station.
  • the process chamber is sealed before the basic body is provided with the layer.
  • the resulting design part is removed from the cube tool. After that, the process can start anew.
  • the method can also be operated continuously, ie with each rotation of the cube tool by 90 °, all four processing stations perform their work and at the same time four basic bodies / design parts are processed.
  • a metallizing layer is preferably used for the layer. This results in a kind of chrome plating.
  • the metallizing layer can be applied by means of sputtering or PVD coating.
  • the inventive method is particularly suitable for design parts from the automotive sector and there preferably in the field of exterior. Preferably in the area of painted exterior surfaces.
  • a cube mold according to the invention for carrying out the method is characterized in that the cube tool is rotatable about its longitudinal axis by 90 ° and at least one of the sides of the cube tool contains a die for an injection molding process and a die wall of the die from a cube position in which the main body is injected, is extendable into a machining position.
  • the cube tool is cuboid.
  • three units can be moved to the cube mold, namely a first aggregate for completing the cavity for the injection process, a process chamber as second aggregate with a coating unit and a third aggregate with an application unit for the sealing layer.
  • FIG. 1 schematically shows a cube mold 4 according to the invention in its first processing station 6a.
  • the cube tool 4 is rotatable about its longitudinal axis 3 in each case by 90 °, wherein each position 0 °, 90 °, 180 °, 270 ° of the cube tool 4 is assigned a processing station 6a, 6b, 6c, 6d (see also other figures).
  • the tool is called a dice tool 4 because, like a dice in gambling, it consists of six pages, four of which are used in the manufacturing process. The top and bottom of the cube tool 4 are not used. In the embodiment shown here, the dice 4 is cuboid.
  • a first unit 7a is moved or coupled to the dicing tool 4 in such a way that a cavity 11 is enclosed between the dicing tool 4 and the first unit 7a.
  • This cavity 1 1 corresponds to the shape of the base body 7 to be sprayed.
  • a plastic or 2K plastic is injected into the cavity 11, and the base body 2 is thus produced.
  • a third unit 6c is arranged on the die 4, which will be described later.
  • the first unit 7a and the third unit 6c are moved away from the cube die 4 or lifted off.
  • the main body 2 is always in his cube position 9, in which he was injected. This process is shown in FIG 2.
  • the molded body 2 is applied to one of the tool walls 5 of the cube die 4 and remains so throughout the manufacturing process.
  • the cube tool 4 is rotated by 90 ° about its longitudinal axis 3 in the second processing station 6b. This process is shown schematically in FIG. Subsequently, the main body
  • FIG. 4 moved from its cube position 9 (see Figure 3) in its machining position 10. This is shown in FIG 4.
  • the main body 2 is in this case attached to a stamp 12.
  • the standing with the body 2 in connection surface of the punch 12 is identical to the tool wall 5.
  • the main body remains connected to this tool wall 5.
  • the base body 2 is provided with a layer (color layer).
  • a process chamber 8 is moved to the die 4.
  • the main body 2 projects into this process chamber 8.
  • the process chamber 8 is closed at its end facing the cube die 4 with a lid 13. This process is shown in FIG. 7.
  • the main body 2 is now, hanging on the stamp 12, in the processing chamber 8 and can be there provided with the optically relevant coating or layer. This process is shown in FIG. 7.
  • the lid 13 is opened (see FIG. 8) and the process chamber 8 is removed from the cube mold 4 (see FIG. 9).
  • the base body is thereby brought from its processing position 10 into the cube position 9 and transferred from the second processing station 6b into the third processing station 6c. This is shown in FIG. 10.
  • a third unit 7c is moved to the cube tool 4 (see FIG. 11) and the base body 2 provided with the layer is provided with a sealing layer. This process is shown in FIG. 12.
  • Cube tool 4 is rotated in the fourth processing station 6d (see Figure 13).
  • all four sides of the cube die 4 used are identical and the processing is continuous, ie all four processing stations simultaneously perform their work. Throughput is thereby maximized.
  • Figures 1 and 2 show the die 4 in its 0 ° position, Figures 3 to 9 in its 90 ° position, Figures 10 to 12 in its 180 ° position and Figures 13 and 14 in its 270 ° - Position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Designteils (1) aus Kunststoff mit einer optisch relevanten Schicht und mit einer Versiegelungsschicht auf dieser Schicht, wobei der Grundkörper (2) des Designteils (1) in einem Spritzgussprozess erzeugt wird und anschließend der Grundkörper (2) an den erforderlichen Flächen mit der Schicht versehen und anschließend die Versiegelungsschicht aufgebracht wird. Damit die Herstellung in einem einzigen Prozessschritt zu realisierenist wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zur Herstellung des Designteils (1) ein um seine Längsachse (3) jeweils um 90° drehbares Werkzeug, im folgenden Würfelwerkzeug (4) genannt, verwendet wird und der Grundkörper (2) über den gesamten Herstellungsprozess in einem direkten Kontakt mit einer Werkzeugwand (5) des Würfelwerkzeugs (4) bleibt und durch eine Drehung des Würfelwerkzeugs (4) um 90° die genannte Werkzeugwand (5) sich ebenfalls um 90° dreht und jeder Stellung (0°, 90°, 180°, 270°) des Würfelwerkzeugs (4) eine Bearbeitungsstation (6a, 6b, 6c, 6d) zugeordnet ist und soweit erforderlich in jeder Bearbeitungsstation (6a, 6b, 6c, 6d) zusätzliche zum Herstellungsprozess erforderliche Aggregate (7) an das Würfelwerkzeug (4) gefahren werden.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES MEHRSCHICH IGEN BAUTEILS UND EIN ENTSPRECHENDES WÜRFELWERKZEUG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Designteils aus Kunststoff mit einer optisch relevanten Schicht und mit einer Versiegelungsschicht auf dieser Schicht, wobei der Grundkörper des Designteils in einem Spritzgusspro- zess erzeugt wird und anschließend der Grundkörper an den erforderlichen Flächen mit der Schicht versehen und anschließend die Versiegelungsschicht auf- gebracht wird.
Stand der Technik:
Zur Erzeugung von Zierleisten, zum Beispiel verchromter Leisten an Stoßfängersystemen bei Automobilen, werden mehrstufige Prozesse angewandt.
Im Falle von verchromten Bauteilen zum Beispiel die Abfolge des Spritzgießens zur Erzeugung des Grundkörpers und im Folgenden eine Galvanisierung des
Bauteils in mehreren chemischen Bädern.
Ein weiterer etablierter Prozess bildet das Folienhinterspritzen. Hier wird eine beschichteten Folie zum Beispiel Beschnitten, Tiefgezogen und im Folgenden hinterspritzt. Kritik am Stand der Technik:
Mehrstufige Prozesse sind mit hohen Durchlaufzeiten und damit hoher Kapitalbindung, vielfältigen manuellen Arbeitsschritten und damit hohen Ausschuss verbunden. Die bisherige Vorgehensweise führt zu einem vergleichsweise hohen Preis des Endproduktes bei gleichzeitig großem Risiko der Produktion von Fehl- teilen. Die Verchromung von Bauteilen schränkt die Materialwahl des Grundkörpers ein.
Die für die Verchromung zur Verfügung stehenden Kunststoffe sind vergleichsweise teuer und schwierig zu verarbeiten.
Beim Folienhinterspritzen bedingt eine ausreichende Tiefziehfähigkeit der Folie eine weiche Oberfläche die den geltenden Bestimmungen der Resistenz gegen
Verkratzungen zuwiderläuft. Im Weiteren führen die Ausdünnungen der Folien infolge des Tiefziehprozesses zu einem unakzeptablen Farbumschlag der Oberfläche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass die Herstellung in einem Prozessschritt zu realisieren ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Designteils ein um seine Längsachse jeweils um 90° drehbares Werkzeug, im folgenden Würfelwerkzeug genannt, verwendet wird und der Grundkörper über den gesamten Herstellungsprozess in einem direkten Kontakt mit einer Werkzeugwand des Würfelwerkzeugs bleibt und durch eine Drehung des Würfelwerkzeugs um 90° die genannte Werkzeugwand sich ebenfalls um 90° dreht und jeder Stellung (0°, 90°, 180°, 270°) des Würfelwerkzeugs eine Bearbeitungsstation zugeordnet ist und soweit erforderlich in jeder Bearbeitungs- Station zusätzliche zum Herstellungsprozess erforderliche Aggregate an das
Würfelwerkzeug gefahren werden.
Hierdurch ist nur ein Prozessschritt erforderlich. Am Würfelwerkzeug wird der Grundkörper gespritzt, bleibt während des gesamten Herstellungsprozesses in seiner Spritzposition bzw. mit der Werkzeugwand verbunden. Zur Einleitung des nächsten Bearbeitungsschrittes wird das Würfelwerkzeug jeweils um 90° weitergedreht und in dieser neuen Stellung bearbeitet. Dies erfolgt so lange bis das Designteil fertig ist. Das Würfelwerkzeug kann vier Stellungen (0°, 90°, 180°, 270°) einnehmen. In der letzten Stellung wir das Designteil aus dem Würfelwerkzeug genommen. Bevorzugt ist das Würfelwerkzeug quaderförmig ausgebildet.
Bevorzugt werden vier Bearbeitungsstationen verwendet, wobei
> in der ersten Bearbeitungsstation der Grundkörper gespritzt wird,
> in der zweiten Bearbeitungsstation der Grundkörper mit der Schicht versehen wird,
> in der dritten Bearbeitungsstation die Versiegelungsschicht aufgebracht wird und
> in der vierten Bearbeitungsstation das entstandene Designteil aus dem Würfelwerkzeug genommen wird.
Das Designteil wird in einem 2k-Spritzgussprozess (zwei Komponenten Spritz- gussprozess) erzeugt. Hierbei wird der Grundkörper in einem ersten Schritt im Würfelwerkzeug gespritzt. Dies ist die erste Bearbeitungsstation. Das Würfelwerkzeug wird um 90° in die zweite Bearbeitungsstation weitergedreht. Dort wird der Grundkörper freigefahren, d.h. in eine Prozesskammer eingefahren, von einer Prozesskammer umfasst und mit einem geeigneten Verfahren beschichtet. Danach wird der Grundkörper freigegeben und wieder in das Würfelwerkzeug zurückgefahren. Nach einer weiteren Drehung des Würfelwerkzeugs um 90° wird in der dritten Bearbeitungsstation der Grundkörper mit einer Versiegelungsschicht versehen bzw. versiegelt. Danach erfolgt eine nächste Drehung des Würfelwerkzeugs um 90° in die vierte Bearbeitungsstation, in der eine Entnahme des fertigen Designteils stattfindet. Daraufhin beginnt der Prozess von vorne.
Bevorzugt wird in der ersten Bearbeitungsstation ein erstes Aggregat an die Werkzeugwand gefahren, welches mit der Werkzeugwand eine Kavität einschließt, die dem Grundkörper entspricht. Anschließend wird Kunststoff in die Kavität gespritzt und so der Grundkörper hergestellt. Die Zufuhr des Kunststoffs kann über das Würfelwerkzeug oder über das erste Aggregat erfolgen. An- schließend wird das erste Aggregat vom Würfelwerkzeug abgehoben und anschließend das Würfelwerkzeug und damit der gerade gespritzte Grundkörper um 90° zur zweiten Bearbeitungsstation gedreht.
Bevorzugt wird in der zweiten Bearbeitungsstation eine Prozesskammer als zweites Aggregat an das Würfelwerkzeug gefahren und die Werkzeugwand, an der der Grundkörper hängt, von der Würfelstellung in die Prozesskammer hinein in die Bearbeitungsstellung gefahren und dort der Grundkörper an der erforderlichen Fläche mit der optisch relevanten Schicht versehen und anschließend die Werkzeugwand mit dem Grundkörper zurück in die Würfelstellung gefahren und anschließend das Würfelwerkzeug und damit der Grundkörper um 90° in die dritte Bearbeitungsstation gedreht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vor dem Versehen des Grundkörpers mit der Schicht, die Prozesskammer verschlossen. Bevorzugt wird in der dritten Bearbeitungsstation ein drittes Aggregat an das
Würfelwerkzeug gefahren und die Schicht mit der Versiegelungsschicht versehen. Anschließend werden, nach Abziehen des dritten Aggregats, das Würfelwerkzeug und damit der Grundkörper um 90° in die vierte Bearbeitungsstation gedreht.
In der vierten Bearbeitungsstation wird das entstandene Designteil aus dem Würfelwerkzeug entfernt. Danach kann der Prozess von neuem beginnen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Verfahren auch kontinuierlich be- trieben werden, d. h. mit jeder Drehung des Würfelwerkzeugs um 90° verrichten alle vier Bearbeitungsstationen ihre Arbeit und werden gleichzeitig vier Grundkörper/Designteile bearbeitet. Für die Schicht wird bevorzugt eine metallisierende Schicht verwendet. Dadurch erfolgt eine Art Verchromung.
Die metallisierende Schicht kann mittels Sputtern oder PVD-Beschichtung auf- gebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für Designteile aus dem Automotivbereich und dort bevorzugt im Bereich des Exterieur. Bevorzugt im Bereich lackierter Außenflächen.
Ein erfindungsgemäßes Würfelwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Würfelwerkzeug um seine Längsachse jeweils um 90° drehbar ausgebildet ist und zumindest eine der Seiten des Würfelwerkzeugs eine Matrize für einen Spritzgussprozess enthält und eine Werk- zeugwand der Matrize von einer Würfelstellung, in der der Grundkörper gespritzt wird, in eine Bearbeitungsstellung ausfahrbar ist. Bevorzugt ist das Würfelwerkzeug quaderförmig ausgebildet.
Bevorzugt sind drei Aggregate an das Würfelwerkzeug fahrbar, nämlich ein ers- tes Aggregat zur Vervollständigung der Kavität für den Spritzprozess, eine Prozesskammer als zweites Aggregat mit einer Beschichtungseinheit und ein drittes Aggregat mit einer Aufbringungseinheit für die Versiegelungsschicht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren weiter erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Würfelwerkzeug 4 in seiner ersten Bearbeitungsstation 6a. Das Würfelwerkzeug 4 ist um seine Längsachse 3 jeweils um 90° drehbar, wobei jeder Stellung 0°, 90°, 180°, 270° des Würfelwerkzeugs 4 eine Bearbeitungsstation 6a, 6b, 6c, 6d zugeordnet ist (siehe auch andere Figuren). Das Werkzeug wird als Würfelwerkzeug 4 bezeichnet, weil es wie ein Würfel beim Glückspiel aus sechs Seiten besteht, von denen vier Seiten beim Herstel- lungsprozess benutzt werden. Die Ober- und Unterseite des Würfelwerkzeugs 4 werden nicht benutzt. In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Würfelwerk- zeugs 4 quaderförmig ausgebildet.
In der ersten Bearbeitungsstation 6a wird ein erstes Aggregat 7a an das Würfelwerkzeug 4 gefahren oder angekoppelt in der Weise, dass zwischen dem Würfelwerkzeug 4 und dem ersten Aggregat 7a eine Kavität 1 1 eingeschlossen wird. Diese Kavität 1 1 entspricht der Form des zu spritzenden Grundkörpers 7. Anschließend wird in die Kavität 1 1 ein Kunststoff bzw. 2K-Kunststoff gespritzt und so der Grundkörper 2 hergestellt. Neben dem ersten Aggregat 6a ist noch ein drittes Aggregat 6c am Würfelwerkzeug 4 angeordnet, welches später beschrieben wird.
Nach dem Spritzen und Aushärten des Grundkörpers 2 in der Kavität werden das erste Aggregat 7a und das drittes Aggregat 6c vom Würfelwerkzeug 4 weggefahren oder abgehoben. Der Grundkörper 2 befindet sich dabei immer in seiner Würfelstellung 9, in der er gespritzt wurde. Diesen Vorgang zeigt Figur 2. Der gespritzte Grundkörper 2 liegt an einer der Werkzeugwände 5 des Würfelwerkzeugs 4 an und bleibt dies auch während des gesamten Herstellungsprozesses.
Nach dem Wegfahren der Aggregate 7a, 7c wird das Würfelwerkzeug 4 um 90° um seine Längsachse 3 in die zweite Bearbeitungsstation 6b gedreht. Dieser Vorgang ist in Figur 3 schematisch gezeigt. Anschließend wird der Grundkörper
4 aus seiner Würfelstellung 9 (siehe Figur 3) in seine Bearbeitungsstellung 10 gefahren. Dies zeigt Figur 4. Der Grundkörper 2 ist hierbei an einem Stempel 12 befestigt. Die mit dem Grundkörper 2 in Verbindung stehende Fläche des Stempels 12 ist mit der Werkzeugwand 5 identisch. Während des gesamten Herstel- lungsprozesses bleibt der Grundkörper mit dieser Werkzeugwand 5 verbunden. In der zweiten Bearbeitungsstation 6b wird der Grundkörper 2 mit einer Schicht (Farbschicht) versehen. Hierzu wird, wie in Figur 5 gezeigt, eine Prozesskammer 8 an das Würfelwerkzeug 4 gefahren. Der Grundkörper 2 ragt in diese Prozesskammer 8.
5
Anschließend wird die Prozesskammer 8 an ihrem zum Würfelwerkzeug 4 gewandten Ende mit einem Deckel 13 verschlossen. Diesen Vorgang zeigt Figur 7.
Der Grundkörper 2 befindet sich nun, am Stempel 12 hängend, in der Prozessier kammer 8 und kann dort mit der optisch relevanten Beschichtung bzw. Schicht versehen werden. Diesen Vorgang zeigt Figur 7.
Anschließend wird der Deckel 13 geöffnet (siehe Figur 8) und die Prozesskammer 8 vom Würfelwerkzeug 4 entfernt (siehe Figur 9). Der Grundkörper wird da- 15 bei von seiner Bearbeitungsstellung 10 in die Würfelstellung 9 gebracht und aus der zweiten Bearbeitungsstation 6b in die dritte Bearbeitungsstation 6c überführt. Dies zeigt Figur 10.
In der dritten Bearbeitungsstation 6c wird ein drittes Aggregat 7c an das Würfel- 20 Werkzeug 4 gefahren (siehe Figur 1 1 ) und der mit der Schicht versehene Grundkörper 2 mit einer Versiegelungsschicht versehen. Diesen Vorgang zeigt Figur 12.
Nachdem der Grundkörper 2 bzw. die Schicht mit der Versiegelungsschicht ver- 25 sehen wurde wir das dritte Aggregat 7c vom Würfelwerkzeug 4 entfernt und das
Würfelwerkzeug 4 in die vierte Bearbeitungsstation 6d gedreht (siehe Figur 13).
In dieser vierten Bearbeitungsstation 6d wird das jetzt fertige Designteil 1 aus dem Würfelwerkzeug 4 genommen. Dies zeigt Figur 14.
30 ln bevorzugter Ausführungsform sind alle vier verwendeten Seiten des Würfelwerkzeugs 4 identisch ausgebildet und die Bearbeitung erfolgt kontinuierlich, d.h. alle vier Bearbeitungsstation verrichten gleichzeitig ihre Arbeit. Der Durchsatz ist dadurch maximiert.
Die Figuren 1 und 2 zeigen das Würfelwerkzeug 4 in seiner 0°-Stellung, die Figuren 3 bis 9 in seiner 90°-Stellung, die Figuren 10 bis 12 in seiner 180°-Stellung und die Figuren 13 und 14 in seiner 270°-Stellung.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung eines Designteils (1 ) aus Kunststoff mit einer optisch relevanten Schicht und mit einer Versiegelungsschicht auf dieser Schicht, wobei der Grundkörper (2) des Designteils (1 ) in einem Spritzguss- prozess erzeugt wird und anschließend der Grundkörper (2) an den erforderlichen Flächen mit der Schicht versehen und anschließend die Versiegelungsschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Designteils (1 ) ein um seine Längsachse (3) jeweils um 90° drehbares Werkzeug, im folgenden Würfelwerkzeug (4) genannt, verwendet wird und der Grundkörper (2) über den gesamten Herstellungsprozess in einem direkten Kontakt mit einer Werkzeugwand (5) des Würfelwerkzeugs (4) bleibt und durch eine Drehung des Würfelwerkzeugs (4) um 90° die genannte Werkzeugwand (5) sich ebenfalls um 90° dreht und jeder Stellung (0°, 90°, 180°, 270°) des Würfelwerkzeugs (4) eine Bearbeitungsstation (6a, 6b, 6c, 6d) zugeordnet ist und soweit erforderlich in jeder Bearbeitungsstation (6a, 6b, 6c, 6d) zusätzliche zum Herstellungsprozess erforderliche Aggregate (7) an das Würfelwerkzeug (4) gefahren werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vier Bearbeitungsstationen (6a, 6b, 6c, 6d) verwendet werden, wobei
> in der ersten Bearbeitungsstation (6a) der Grundkörper (2) gespritzt wird,
> in der zweiten Bearbeitungsstation (6b) der Grundkörper (2) mit der
Schicht versehen wird,
> in der dritten Bearbeitungsstation (6c) die Versiegelungsschicht aufgebracht wird und
> in der vierten Bearbeitungsstation (6d) das entstandene Designteil (1 ) aus dem Würfelwerkzeug (4) genommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Bearbeitungsstation (6a) ein erstes Aggregat (7a) an die Werkzeugwand (5) gefahren wird und mit der Werkzeugwand (5) eine Kavität einschließt, die dem Grundkörper (2) entspricht und anschließend Kunststoff in die Kavität gespritzt wird und so der Grundkörper (2) hergestellt wird und anschließend das erste Aggregat (7a) vom Würfelwerkzeug (4) abgehoben wird und anschließend das Würfelwerkzeug (4) und damit der Grundkörper (2) um 90° zur zweiten Bearbeitungsstation (6b) gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Bearbeitungsstation (6b) eine Prozesskammer (8) als zweites Aggregat (7b) an das Würfelwerkzeug (4) gefahren wird und die Werkzeugwand (5), an der der Grundkörper (2) hängt, von der Würfelstellung (9) in die Prozesskammer (8) hinein in die Bearbeitungsstellung (10) gefahren wird und dort der Grundkörper (2) an der erforderlichen Fläche mit der optisch relevanten Schicht versehen wird und anschließend die Werkzeugwand (5) mit dem Grundkörper (2) zurück in die Würfelstellung (9) gefahren wird und anschließend das Würfelwerkzeug (4) und damit der Grundkörper (2) um 90° in die dritte Bearbeitungsstation (6c) gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Versehen des Grundkörpers (2) mit der Schicht, die Prozesskammer (8) verschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Bearbeitungsstation (6c) ein drittes Aggregat (7c) an das Würfelwerkzeug (4) gefahren wird und die Schicht mit der Versiegelungsschicht versehen wird und anschließend nach Abziehen des dritten Aggregats (7c) das Würfelwerkzeug (4) und damit der Grundkörper (2) um 90° in die vierte Bearbeitungsstation (6d) gedreht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der vierten Bearbeitungsstation (6d) das entstandene Designteil (1 ) aus dem Würfelwerkzeug (4) entfernt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich betrieben wird, d. h. mit jeder Drehung des Würfelwerkzeugs (4) um 90° alle vier Bearbeitungsstationen (6a, 6b, 6c, 6d) ihre Arbeit verrichten und so gleichzeitig vier Grundkörper/Designteile (2, 1 ) bearbeitet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schicht eine metallisierende Schicht verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die metallisierende Schicht mittels Sputtern oder PVD-Beschichtung aufgebracht wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für Designteile (1 ) aus dem Automotivbereich.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 für Designteile im Bereich des Exterieur.
13. Verfahren nach Anspruch 12 für Anbauteile im Bereich lackierter Außenflächen.
14. Würfelwerkzeug (4) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Würfelwerkzeug (4) um seine Längsachse jeweils um 90° drehbar ausgebildet ist und zumindest eine der Seiten des Würfelwerkzeugs (4) eine Matrize für einen Spritzgusspro- zess enthält und eine Werkzeugwand (5) der Matrize von einer Würfelstellung (9), in der der Grundkörper (2) gespritzt wird, in eine Bearbeitungsstellung (10) ausfahrbar ist.
15. Würfelwerkzeug (4) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass drei Aggregate (7a, 7b, 7d) an das Würfelwerkzeug (4) fahrbar sind, nämlich ein erstes Aggregat (7a) zur Vervollständigung der Kavität für den Spritzprozess, eine Prozesskammer (8) als zweites Aggregat (7b) mit einer Beschichtungs- einheit und ein drittes Aggregat (7c) mit einer Aufbringungseinheit für die Versiegelungsschicht.
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