WO2012101111A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mehrfarbigen formhäuten - Google Patents

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WO2012101111A1
WO2012101111A1 PCT/EP2012/051026 EP2012051026W WO2012101111A1 WO 2012101111 A1 WO2012101111 A1 WO 2012101111A1 EP 2012051026 W EP2012051026 W EP 2012051026W WO 2012101111 A1 WO2012101111 A1 WO 2012101111A1
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WO
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materials
separating element
galvanoschale
separating
trough
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PCT/EP2012/051026
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English (en)
French (fr)
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Harald Dalibor
Walter André
Achim LOHNER
Thomas BOJAHR
Manuel MONTEIRO
Jesus Galan
Thomas Frotz
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Johnson Controls Interiors Gmbh & Co. Kg
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Priority to US13/984,020 priority patent/US20140124984A1/en
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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
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/12—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
    • B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C41/18—Slush casting, i.e. pouring moulding material into a hollow mould with excess material being poured off
    • 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
    • B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C41/22—Making multilayered or multicoloured articles

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing multi-colored molded skins, in particular slush skins for a molded or component, in particular a vehicle component such.
  • the object of the present invention is to specify a simplified method and an improved apparatus for producing multicolored molded skins.
  • the object is achieved by the features specified in claim 1.
  • the object is achieved by the features specified in claim 1 1.
  • a tray comprising at least two different plastic materials and a galvano tray forming a molding are positioned relative to one another, wherein a separating element separating the plastic materials in the tray and projecting beyond the tray introduced into the Galvanoschale, positioned and optionally fixed and then from at least two sides the different
  • Plastic materials are applied separately from one another in a layer on the molding and the separator is removed from the Galvanoschale.
  • Such a method allows the production of two- or multi-colored molding, in particular slush hides in a one-step production step with only one tub, in particular powder tray with integrated seal and separating element (also called sword).
  • the various plastic materials, in particular plastic powder, in the tub and when applied in the galvano shell by means of the integrated separating elements (swords) are separated.
  • a one-step production step with only one tub, in particular powder tray with integrated seal and separating element (also called sword).
  • Partition be arranged to separate the materials.
  • the method is particularly suitable for the production of two- or multi-colored
  • the apparatus for producing molded skins comprises a Galvanoschale and a single tub, in particular material or Pulverwanne, which are freely positionable to each other, wherein the trough at least one
  • Separating element for separating introduced into the tub different materials and wherein the separating element protrudes beyond the tub and an over the tub projecting end of the separating element in the Galvanoschale can be introduced and freely positioned.
  • the produced multicolored shaped skins are used in particular for a molded part or component, in particular a vehicle component, such as eg.
  • a decorative element such as an instrument panel or door sill used.
  • Material tray (like powder tray or powder box) with appropriate sealing technology with integrated separating element (sword).
  • the separating element with a sealing material, which from the
  • Masking technology is known, for. Silicone, coated. Likewise, the tub is sealed on the outside and inside.
  • Form skins are the tub, in which at least two or more different materials are arranged separately from each other, and a forming a form or component Galvanoschale positioned relative to each other, wherein a separating the materials and projecting beyond the tub separating element is introduced and positioned in the Galvanoschale and then the materials are introduced by means of the separating element separated from each other in at least one layer in the Galvanoschale.
  • the method enables the production of shaped skins of two or more colors in one or more layers in one and the same manufacturing process, in particular in a so-called slush process.
  • the separating element can be adjusted in at least one freedom, in particular in height.
  • the tub can be adjusted in at least one freedom, in particular in height.
  • the resulting separation point is closed by flowing into each other of the materials.
  • another material in particular in a further color, can be applied, in particular back-injected, at this separation point.
  • the separating element is in the positioned and / or fixed state of the tub and Galvanoschale against the
  • the separation point can be further treated.
  • the separation point can be further treated.
  • Positioning of the separating element after curing of a first introduced layer of materials at least one further layer of materials are introduced into the Galvanoschale.
  • a development of the invention provides that the Galvanoschale is rotated during the introduction of the materials, resulting in the
  • Inner wall of Galvanoschale a layer of the different materials in the form of a compact molded skin separated from the
  • the materials can preferably be deposited on the inner wall of the galvano shell in such a way that a multicolored layer corresponding to the number of materials forms.
  • the separating element is at least partially or completely removed from the layer such that a defined
  • Separation point of the materials is formed.
  • the separating element is removed such that the defined separation point has a maximum width of 0.5 mm, in which the materials are mixed together,
  • another material can be applied in the region of the separation point of the materials.
  • a different colored material for marking the separation point or a separation point can be applied in the region of the separation point of the materials.
  • Remove the material tray for example by means of a spray unit, z.
  • a spray unit As a robot, powder or a liquid plastisol, in particular a powdery or paste-like thermoplastic polymer, are sprayed onto the separation point during or before the sintering phase. During the sintering phase, the materials then fuse together.
  • Galvanoschale is heated. This allows optimal curing and removal of the molded skin.
  • a multi-layered deposition of the materials and thus the production of multi-layered molded skins of different, in particular different colored, materials are possible.
  • the separating element with respect to the process heat is sufficiently dimensionally stable and solid, so that the
  • the separating element can be used several times. Due to the contact of the separating element with the warm galvano shell, the separating element, in particular the contacting seal, heats up with each coating cycle. In this case, during the waiting time for the next cycle, the separating element,
  • the object is achieved according to the invention by a tub in which at least two different
  • the Galvanoschale itself forms the form or component, for.
  • a glove box an instrument panel or similar molding.
  • the Galvanoschale has a form or Component corresponding shape and contour.
  • a forming or component forming Galvanoschale is provided, wherein in the tub separating the materials separating element is arranged and the tub and Galvanoschale are positioned relative to each other and the separator over the tub protruding into the Galvanoschale such can be introduced, that then the materials by means of the separating element separated from each other in at least one layer in the galvano shell can be introduced.
  • the Galvanoschale itself forms the form or component, for.
  • an instrument panel or similar molding As a glove box, an instrument panel or similar molding.
  • the Galvanoschale has a form or Component corresponding shape and contour.
  • the separating element is provided, the different materials during mounting and / or introducing separate from each other, so that at
  • the materials can be introduced separately by the separating element by means of injection, pouring (slush method) or by powder introduction into the Galvanoschale, in particular applied to the inner wall.
  • the separating element can be extended or retracted, in particular, perpendicular to the axis of rotation, into the galvano shell.
  • the separating element is designed as a sword.
  • the end of the separating element protruding into the galvano-shell is provided with a defined shape, so that the materials are reliably separated.
  • the end protruding into the galvano shell has a conical shape.
  • the end may have a pointed, round or rectangular shape.
  • the shape of the end may correspond to a shape of a separating groove arranged in the galvano shell.
  • the partition may be formed as a partition.
  • a plurality of separating elements and / or partitions may be provided, whereby in particular a multi-colored molded skin can be formed.
  • a plurality of separating elements in the tub in particular one of the number of colors of the multicolored molded skin corresponding number of separating elements arranged.
  • the separating elements are arranged separately adjustable in the tub. Alternatively, the separating elements can also be adjusted together.
  • the separating element can at least partially with a
  • Sealing material coated or provided or have a varying thickness In particular, the protruding into the galvano shell end of the separating element itself from a sealing material, for. As silicone, be formed. This allows a secure pressing of the separating element to the inner wall of the Galvanoschale, so that the materials are safely separated from each other during the introduction into the Galvanoschale.
  • a further embodiment provides that the Galvanoschale is provided with an introduced into the inner wall separating groove, in which
  • the separating element can be positioned during the introduction of the materials.
  • the separating element and the separating groove have mutually corresponding shapes and dimensions.
  • the advantages achieved by the invention are in particular in short process times and low thermal stress on the material.
  • the one-piece multicolored mold skin has the advantage that downstream process steps such. B. foaming with a carrier part, punching, milling, etc. without
  • Fig. 1 shows schematically an apparatus for producing multicolored
  • Form skins comprising a Galvanoschale and a tub with integrated separating element
  • FIG. 2 schematically shows an end of the separating element according to FIG. 1 projecting into the galvano shell and a molded skin formed in the galvano shell of two materials
  • FIG. 3 shows schematically the formed according to Figure 2 molded skin
  • FIGS. 2 and 3 shows schematically the molded skin formed according to FIGS. 2 and 3 after hardening
  • Fig. 1 1 schematically in detail an embodiment of a
  • FIG. 15 to 19 schematically different embodiments for one in the
  • Fig. 20 schematically shows an embodiment of a layer of a
  • Fig. 24 to 27 schematically an embodiment of the sequence of
  • the device 1 shows schematically an apparatus 1 for producing a multi-colored molded skin 2, as shown in Figure 2.
  • the device 1 comprises a galvano shell 3 and a trough 4 with integrated separating element 5.
  • the shape of the Galvanoschale 3 determines the shape of the outer contour of the molded skin 2 (also called slush skin). In this case, at least two materials M1, M2 are in the Galvanoschale 3
  • the trough 4 for receiving at least two materials M1, M2, in particular powder, for.
  • the separator 5 which divides the tub 4 into chambers.
  • the galvano shell 3 rotates in a conventional manner, with a heatable
  • FIG. 2 shows schematically an end 5.1 of the separating element 5 according to FIG. 1 projecting into the galvano shell 3 and a molded skin 2 formed in or on the galvano shell 3 from two materials M1, M2
  • Separating element 5 may be provided with a cooling device 6.
  • the end 5.1 (also called sword tip) projects into the galvano shell 3 in such a way that it and the end 5.1 are in contact or at a small distance from each other.
  • the separating element 5 can be arranged fixedly or in at least one freedom movable in the tub 4. In particular, that can
  • Separator 5 height or longitudinally adjustable, for example, along the arrows P1, P2 be adjustable.
  • P1 height or longitudinally adjustable, for example, along the arrows P1, P2 be adjustable.
  • P2 is the
  • Separator 5 made extendable or retractable, so that the two
  • Materials M1, M2 are always arranged separately in the tub 4 from each other and a two-color molded skin 2 is formed.
  • a contour-adapted dividing wall (with tolerances of -1 mm) is produced transversely to the axis of rotation as separating element 5.
  • This separator 5 is exactly positioned, z. B. over pins and sockets. This shows that
  • the separating element 5 along the longitudinal axis to a different thickness.
  • the separating element 5 is thicker in the region of the trough 4 than in the region of the end 5.1 projecting into the galvano shell 3.
  • the end is 5.1 tapered.
  • the galvano shell 3 is installed in a prototype installation
  • the thin side of the separating element 5 is coated with a sealing material which is known from mask technology, eg silicone heated and moved into the position of a docking station, not shown, by hand, the separating element 5, in particular its end 5.1 introduced into the Galvanoschale 3, positioned and fixed, so that the materials M1, M2 introduced separately by the separating element 5 in the Galvanoschale 3 and can be cured.
  • the separating element 5 is removed from the galvano shell 3. Following the conical contour, the separating element 5 becomes so
  • the separating element 5 is positioned, wherein on the separate from the separating element 5 sides of the inner wall of the Galvanoschale 3, the differently colored materials M1, M2 in a uniform thin, for example 1 mm thick layer are applied.
  • the separating element 5 is removed with the aim that during the sintering process, the two differently colored
  • the galvano shell 3 has an exact contour adapted to the molded part to be formed.
  • the Galvanoschale 3 is heated to about 200 ° C and determined their contour and / or surface structure by scanning.
  • the tub 4 and the Galvanoschale 3 are positioned to each other, centered and then fixed, z. B. locked.
  • the separating element 5 is based on the acquired data of contour and / or surface structure along the arrows P1 and / or P2, for example, pneumatically or mechanically adjustable in its end position and there in particular resiliently mounted.
  • the tub 4 is also sealed outside and inside.
  • the separating element 5 is retracted or retracted, for example by means of a Kurzhubzylinders.
  • the device 1 is rotated and the materials M1, M2 are separated by means of the separating element 5 in and thus on the different sides the inner wall of the warm Galvanoschale 3 on and applied and poured the seal or molded skin 2 as a solid material and sintered analog mask technology.
  • the Galvanoschale 3 can be warmed up to 230 ° C.
  • Curing the separator 5 is removed, for. B. brought out, and the two applied materials M1, M2 merge together during the sintering or curing phase.
  • the tub 4 is unlocked from the Galvanoschale 3 and decoupled.
  • suitable means are provided.
  • the molded skin 2 can optionally be back-sprayed in this area of the separation point with further material, in particular PVC powder or a liquid plastisol.
  • the Galvanoschale 3 is placed in a defined sintering position.
  • the molded skin 2 is then cooled to a removal temperature, removed and thus removed from the mold. Subsequently, the molded skin 2 is checked for gloss, thickness, separation and other defects and cleaned the tub 4 with integrated separator 5.
  • Figures 5 to 10 show schematically an alternative embodiment of a device 1 'with a Galvanoschale 3' and with a two
  • the two separating elements 5 ', 5" are used to separate the two materials M1, M2 when introduced into the Galvano shell 3.
  • the separating elements 5 ', 5 " are adjustable along the arrows P1 and / or P2, in particular displaceable, movable, retractable or extendable.
  • FIG. 5 shows the adjustment along the arrow P1.
  • the adjustment along the arrow P2 is shown.
  • Figure 7 is shown how the separating element 5 'by means of a slider S1 in a closing or
  • Separation position is driven, wherein the separating element 5 "is in an open position, so that a corresponding separation of the materials M1, M2 takes place during introduction into the Galvanoschale 3, as shown in Figure 8.
  • Figure 8 shows the device 1 'with closed slide S1 and open slide S2 and after the first rotation of the device 1', whereby a two-part molded skin 2 'in the mm range, z. B. of 0.6 mm is formed.
  • Figure 9 shows a slide change, i. Slider S1 is opened and slider S2 is closed, as shown in FIG. After a second rotation of the device 1 ', a further layer is applied to the molded skin 2' with a thickness of, for example, 1, 2 mm. To improve the transition or separation point of the two materials M1, M2 of the molded skin 2 ', several slide changes and rotations with subsequent sintering and cooling phase can be performed.
  • FIG. 1 1 to 14 show schematically in detail different
  • Exemplary embodiments of a separating element 5 with the conically executed end 5.1
  • the end 5.1 is integrated into the separating element 5, in particular
  • the end 5.1 serves as a seal to the inner wall of the Galvanoschale 3 and thus separation of the applied materials on the inner wall M1, M2 and is preferably formed from a sealing material, in particular silicone.
  • the end 5.1 also called tip or seal, different cross-sectional shapes, for.
  • a pointed shape a round shape or a rectangular shape, have.
  • FIGS. 15 to 19 schematically show different embodiments of a dividing groove 8 integrated in the galvano shell 3 and the end 5.1 of the dividing element 5 of the trough 4 for forming a defined separation point of different materials M1, M2 of the molded skin 2.
  • the dividing groove 8 can analogously to the end 5.1 have different cross-sectional shapes, z. As an acute-angled shape, a round shape, a polygonal shape or a wide-angle shape.
  • the dividing groove 8 preferably has a wider cross-sectional shape than the end 5.1 of the dividing element 5.
  • the separating groove 8 has a flat V-shape and the end 5.1 has a steep V-shape (see FIGS. 16 and 19).
  • the separation groove 8 (also called color separation groove) is introduced into the galvano shell 3 at a 90 ° angle to the axis of rotation, as a result of which a lower tendency to mix the color when these rotate side by side can be achieved.
  • FIG. 20 schematically shows an exemplary embodiment of a layer of a covered color separation for a molded skin 2.
  • FIGS. 21 to 22 schematically show an exemplary embodiment for the sequence of producing a two-color molded skin 2 with a different-colored separation point T.
  • two different materials M1 and M2 are applied by means of a separating element 5, analogously to the method described above separated from each other on an inner wall of a Galvanoschale 3 applied.
  • the separating element 5 is arranged in such a manner in a trough 4 perpendicular to the trough bottom, that two chambers 9.1, 9.2 are formed, in each of which one of the materials M1, M2 are contained separately.
  • the separating element 5 protrudes beyond the tub 4 such that when a juxtaposition of tub 4 and Galvanoschale 3 during the casting process pointing towards Galvanoschale 3 end 5.1 of the separating element 5 against a molding 3.1 in the
  • Galvanoschale 3 is pressed.
  • the separated in the tub 4 by means of the separating element 5 materials M1, M2 are also separated when applied to the inner wall, so that a molded skin 2 of two different, especially different colored materials M1, M2 is formed.
  • the formation 3.1 in the galvano shell 3 can be designed as an integrated elevation, in particular a sealing or separating seam, in order to support the separation of the materials M1, M2 when applied to the galvano shell 3.
  • the shape of the end 5.1 of the separating element 5 corresponds to the contour or shape of the molding 3.1.
  • the separating element 5 is arranged perpendicular to the axis of rotation of the device 1 in the closed arrangement of the tub 4 and Galvanoschale 3. During the application of the materials M1, M2 on the inner wall of the Galvanoschale 3, the device 1 is rotated about the axis of rotation.
  • the Galvanoschale 3 can be preheated and / or heated continuously, inter alia to optimize the curing process. Subsequently, the tub 4 with the separating element 5 or
  • the separator 5 separately removed from the inner wall of the Galvanoschale 3.
  • the separator 5 may be an integral part of the tub 4, in this embodiment, the tub 4 together with the
  • Separating element 5 relative to the Galvanoschale 3 movable in particular height and / or is longitudinally adjustable.
  • the distance between the Galvanoschale 3 movable in particular height and / or is longitudinally adjustable.
  • Separating element 5 separately formed and movable, in particular height and / or longitudinally adjustable in the tub 4 may be arranged.
  • a further material M3 is subsequently sprayed on.
  • the tub 4 is completely removed from the Galvanoschale 3 together with the separating element 5.
  • a spray unit 9 can be arranged correspondingly with respect to the separation point T.
  • the further material M3 may have a different color than the materials M1, M2, for example to mark the parting line or separation point T.
  • the Galvanoschale 3 is brought into a defined sintering position and the molded skin 2 is cooled to a withdrawal temperature and thus removed from the mold.
  • FIG. 23 shows the cooled and demolded molded skin 2 formed from the two materials M1, M2, which are fused together at the separation point T and are back-injected thereon with a further material M3.
  • Figures 24 to 27 show schematically an embodiment of the process of producing a two-color molded skin 2 with fused at the separation point T materials M1, M2 without back injection.
  • the materials M1, M2 are held analogously as described above by means of the separating element 5 separately in the tub 4 and separated from each other in the Galvanoschale 3 introduced.
  • the tub 4 and Galvanoschale 3 are arranged to each other, in particular rotated, that the Galvanoschale 3 is positioned below, as shown in Figure 25. Subsequently, at least the separating element 5 is removed from the inner wall of the galvano shell 3, in particular by a few
  • Millimeter raised The two materials M1, M2 fuse together in this region of the separation point T and gel and harden.
  • the tub 4 can be raised with the separating element 5.
  • Figures 26 and 27 show the resulting molded skin 2 with fused in the region of the separation point T materials M1, M2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen Formhäuten (2, 2'), insbesondere von Häuten für ein Form- oder Bauteil. Erfindungsgemäß werden eine Wanne (4, 4'), in welcher mindestens zwei verschiedene Materialien (M1, M2) voneinander getrennt anordbar sind, und eine ein Form- oder Bauteil bildende Galvanoschale (3, 3') relativ zueinander positioniert, wobei ein die Materialien (M1, M2) trennendes und über die Wanne (4, 4') hinausragendes Trennelement (5 bis 5") in die Galvanoschale (3, 3') eingebracht und positioniert wird und anschließend die Materialien (M1, M2) mittels des Trennelements (5 bis 5") getrennt voneinander in mindestens einer Schicht in die Galvanoschale (3, 3') eingebracht werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mehrfarbigen
Formhäuten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von mehrfarbigen Formhäuten, insbesondere Slush-Häuten für ein Form- oder Bauteil, insbesondere ein Fahrzeugbauteil, wie z. B. ein Zierelement.
Zur Herstellung von mehrfarbigen Formhäuten gibt es derzeit verschiedene Herstellungsverfahren, wie z. B. Sprühtechnologie mit Maske oder Schalenoder Hohlkörpergießverfahren (auch slush moulding process genannt) mit zwei Pulverwannen. Beim sogenannten Schalengießverfahren wird nach Aufbringen einer ersten deckenden Hautschicht diese abgekühlt. Danach wird ein Teil an einer definierten Abrisskante, insbesondere mittels Laser, entfernt und anschließend werden beide Bereiche vollflächig mit einer weiteren Hautschicht überzogen. Dazu sind Pulverwannen bekannt, welche eine an den aufzutragenden Farbbereich angepasste Form haben. Diese Verfahren sind sehr aufwendig und kostenintensiv.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vereinfachtes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von mehrfarbigen Formhäuten anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche. Bei einem Verfahren zur Herstellung von Formhäuten, insbesondere Slush- Häuten für ein Form- oder Bauteil, werden eine mindestens zwei verschiedene Kunststoffmaterialien umfassende Wanne und eine ein Formteil bildende Galvanoschale zueinander positioniert, wobei ein die Kunststoffmaterialien in der Wanne trennendes und über die Wanne hinausragendes Trennelement in die Galvanoschale eingebracht, positioniert und gegebenenfalls fixiert wird und anschließend von mindestens zwei Seiten die verschiedenen
Kunststoffmaterialien getrennt voneinander in einer Schicht auf das Formteil aufgebracht werden und das Trennelement aus der Galvanoschale entfernt wird.
Ein solches Verfahren ermöglicht die Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen Form-, insbesondere Slush-Häuten in einem Herstellungsschritt (one-step) mit nur einer Wanne, insbesondere Pulverwanne mit integrierter Dichtung und Trennelement (auch Schwert genannt). Dabei werden die verschiedenen Kunststoffmaterialien, insbesondere Kunststoffpulver, in der Wanne und beim Aufbringen in die Galvanoschale mittels der integrierten Trennelemente (Schwerter) voneinander getrennt. Zusätzlich kann in der Wanne eine
Trennwand zur Trennung der Materialien angeordnet sein. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen
Formhäuten für nicht sichtbare Farbtrennungen (beispielsweise da abgedeckt) oder Farbtrennungen, die nur in einem kleinen Teilbereich Sichtbar werden. Gegenüber herkömmlichen Schalengießverfahren ist das erfindungsgemäße Verfahren einfach und kostengünstig.
Die Vorrichtung zur Herstellung von Formhäuten umfasst eine Galvanoschale und eine einzelne Wanne, insbesondere Material- oder Pulverwanne, welche zueinander frei positionierbar sind, wobei die Wanne mindestens ein
Trennelement zur Trennung von in die Wanne eingebrachten verschiedenen Materialien umfasst, und wobei das Trennelement über die Wanne hinausragt und ein über die Wanne hinausragende Ende des Trennelements in die Galvanoschale einbringbar und frei positionierbar ist.
Die hergestellten mehrfarbigen Formhäute, insbesondere dünnen Slush-Häute mit einer Hautdicke im mm-Bereich werden insbesondere für ein Form- oder Bauteil, insbesondere ein Fahrzeugbauteil, wie z. B. ein Zierelement, beispielsweise eine Instrumententafel oder Türbrüstung, verwendet.
Wesentliche Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und der
Vorrichtung sind die Verwendung nur einer Wanne, insbesondere
Materialienwanne (wie Pulverwanne oder Pulverkasten) mit entsprechender Abdichtungstechnologie mit integriertem Trennelement (Schwert). Dabei ist das Trennelement mit einem Dichtungsmaterial, das aus der
Maskentechnologie bekannt ist, z. B. Silikon, beschichtet. Ebenso ist die Wanne außen und innen abgedichtet.
Beim Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen
Formhäuten werden die Wanne, in welcher mindestens zwei oder mehrere verschiedene Materialien voneinander getrennt anordbar sind, und eine ein Form- oder Bauteil bildende Galvanoschale relativ zueinander positioniert, wobei ein die Materialien trennendes und über die Wanne hinausragendes Trennelement in die Galvanoschale eingebracht und positioniert wird und anschließend die Materialien mittels des Trennelements getrennt voneinander in mindestens einer Schicht in die Galvanoschale eingebracht werden.
Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Formhäuten aus zwei oder mehreren Farben in einer oder mehreren Schichten in ein- und demselben Herstellungsprozess, insbesondere in einem so genannten Slush-Prozess.
In einer möglichen Ausführungsform kann das Trennelement in mindestens einer Freiheit, insbesondere in der Höhe, verstellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Wanne in zumindest einer Freiheit, insbesondere in der Höhe, verstellt werden. Hierdurch kann das Trennelement, welches
insbesondere in der Wanne beweglich angeordnet oder fixiert ist, nach erfolgter Einbringung der Materialien in die Galvanoschale zumindest teilweise oder vollständig aus der Schicht der Materialien entfernt werden, so dass die daraus resultierende Trennstelle durch Ineinanderfließen der Materialien geschlossen wird. Alternativ oder zusätzlich kann an dieser Trennstelle ein weiteres Material, insbesondere in einer weiteren Farbe, aufgebracht, insbesondere hinterspritzt, werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Trennelement in positioniertem und/oder fixiertem Zustand von Wanne und Galvanoschale gegen die
Innenwandung der Galvanoschale mit einer vorgegebenen Kraft,
insbesondere mittels Federkraft, gepresst. Dies stellt eine definierte Trennung der Materialien während des Einbringens in die Galvanoschale sicher, so dass zwei- oder mehrfarbige Häute für nichtsichtbare Farbtrennungen
(beispielsweise durch Abdeckung) oder für Farbtrennungen, die nur in einem kleinen Teilbereich sichtbar werden, ermöglicht sind.
Zweckmäßigerweise wird das Trennelement nach Einbringung der
Materialien aus der Galvanoschale entfernt. Hierdurch kann im Bereich der Trennstelle von mindestens zwei verschiedenen, insbesondere verschiedenfarbigen Materialien, ein weiteres verschiedenes, insbesondere
andersfarbiges Material, aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Trennstelle weiterbehandelt werden. So kann beispielsweise die
Trennstelle versiegelt werden. Darüber hinaus kann durch erneutes
Positionieren des Trennelements nach Aushärtung einer ersten eingebrachten Schicht von Materialien zumindest eine weitere Schicht von Materialien in die Galvanoschale eingebracht werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Galvanoschale während der Einbringung der Materialien rotiert wird, wodurch sich an der
Innenwandung der Galvanoschale eine Schicht aus den verschiedenen Materialien in Form einer kompakten Formhaut aus den getrennt
abgeschiedenen Materialien und somit bei verschiedenfarbigen Materialien eine mehrfarbige Formhaut bildet. Dabei können die Materialien vorzugsweise derart an die Innenwandung der Galvanoschale abgeschieden werden, dass sich eine der Anzahl der Materialien entsprechende mehrfarbige Schicht bildet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nach
Abscheidung der Materialien an der Innenwandung der Galvanoschale in Form einer mehrfarbigen Schicht das Trennelement derart aus der Schicht zumindest teilweise oder vollständig entfernt wird, dass eine definierte
Trennstelle der Materialien gebildet wird. Insbesondere wird das Trennelement derart entfernt, dass die definierte Trennstelle eine Breite von maximal 0,5 mm aufweist, in welchem die Materialien miteinander gemischt werden,
insbesondere miteinander verschmelzen oder gelieren.
Je nach Anwendung kann im Bereich der Trennstelle der Materialien ein weiteres Material aufgebracht werden. Insbesondere kann ein andersfarbiges Material zur Kennzeichnung der Trennstelle oder ein die Trennstelle
versiegelndes Material aufgebracht werden. Darüber hinaus kann nach
Entfernen der Materialwanne beispielsweise mittels einer Sprüheinheit, z. B. eines Roboters, Pulver oder ein flüssiges Plastisol, insbesondere ein pulverförmiges oder pastenförmiges thermoplastisches Polymer, auf die Trennstelle während oder vor der Sinterphase aufgesprüht werden. Während der Sinterphase verschmelzen dann die Materialien miteinander.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Galvanoschale beheizt wird. Dies ermöglicht eine optimale Aushärtung und Entformung der Formhaut. Darüber hinaus ist in einfacher Art und Weise eine mehrschichtige Abscheidung der Materialien und somit die Herstellung von mehrschichtigen Formhäuten aus verschiedenen, insbesondere verschiedenfarbigen, Materialien möglich.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das
Trennelement gekühlt wird. Hierdurch ist das Trennelement gegenüber der Prozesswärme hinreichend formstabil und fest ausgeführt, so dass die
Materialien sicher getrennt werden. Darüber hinaus kann das Trennelement mehrfach verwendet werden. Durch den Kontakt des Trennelements mit der warmen Galvanoschale erwärmt sich mit jedem Beschichtungszyklus das Trennelement, insbesondere die kontaktierende Dichtung. Dabei kann sich während der Wartezeit auf den nächsten Zyklus das Trennelement,
insbesondere die Dichtung nicht ausreichend abkühlen. Hierdurch kann es beim Zurückziehen des Trennelements zu Anhaftungen von angeliertem Material in Form von Fäden oder Agglomerate oder zum Abfallen von angelierten Material auf die Formhautrückseite und somit zu Verdickungen der Formhaut kommen.
Hinsichtlich der Vorrichtung zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen Formhäuten für ein Form- oder Bauteil wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem eine Wanne, in welcher mindestens zwei verschiedene
Materialien voneinander getrennt anordbar sind, und eine ein Form- oder Bauteil bildende Galvanoschale vorgesehen sind, wobei in der Wanne ein die Materialien trennendes Trennelement angeordnet ist und die Wanne und die Galvanoschale relativ zueinander positionierbar sind sowie das Trennelement über die Wanne hinausragend in die Galvanoschale derart einbringbar ist, dass anschließend die Materialien mittels des Trennelements getrennt voneinander in mindestens einer Schicht in die Galvanoschale einbringbar sind. Vorzugsweise bildet die Galvanoschale selbst das Form- oder Bauteil, z. B. einen Handschuhkasten, eine Instrumententafel oder ein ähnliches Formteil. Mit anderen Worten: Die Galvanoschale weist eine das Form- oder Bauteil entsprechende Form und Kontur auf. Alternativ kann eine
herkömmliche Galvanoschale verwendet werden.
Dabei ist das Trennelement vorgesehen, die verschiedenen Materialien beim Auf- und/oder Einbringen voneinander zutrennen, so dass bei
verschiedenfarbigen Materialien eine zwei- oder mehrfarbige Formhaut gebildet ist. Dabei können die Materialien getrennt durch das Trennelement mittels Einsprühung, Eingießen (Slush-Verfahren) oder mittels Pulvereintrag in die Galvanoschale eingebracht, insbesondere auf der Innenwandung aufgebracht werden.
Das Trennelement ist insbesondere senkrecht zur Rotationsachse verlaufend in die Galvanoschale ein- oder ausfahrbar.
In einer möglichen Ausführungsform ist das Trennelement als ein Schwert ausgebildet. Insbesondere ist das in die Galvanoschale ragende Ende des Trennelementes mit einer definierten Form versehen, so dass die Materialien sicher getrennt werden. Beispielsweise weist das in die Galvanoschale ragende Ende eine konische Form auf. Alternativ kann das Ende eine spitze, runde oder rechteckige Form aufweisen. Dabei kann die Form des Endes einer Form einer in der Galvanoschale angeordneten Trennnut entsprechen. Alternativ kann das Trennelement als eine Trennwand ausgebildet sein.
Auch können mehrere Trennelemente und/oder Trennwände vorgesehen sein, wodurch insbesondere eine mehrfarbige Formhaut gebildet werden kann. Beispielsweise sind mehrere Trennelemente in der Wanne, insbesondere eine der Anzahl der Farben der mehrfarbigen Formhaut entsprechende Anzahl von Trennelementen, angeordnet. Dabei sind die Trennelemente separat voneinander verstellbar in der Wanne angeordnet. Alternativ können die Trennelemente auch zusammen verstellbar sein. Des Weiteren kann das Trennelement zumindest teilweise mit einem
Dichtungsmaterial beschichtet oder versehen sein oder eine variierende Dicke aufweisen. Insbesondere kann das in die Galvanoschale ragende Ende des Trennelements selbst aus einem Dichtungsmaterial, z. B. Silikon, gebildet sein. Dies ermöglicht ein sicheres Anpressen des Trennelements an die Innenwandung der Galvanoschale, so dass die Materialien während des Einbringens in die Galvanoschale sicher voneinander getrennt sind.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Galvanoschale mit einer in die Innenwandung eingebrachten Trennnut versehen ist, in welche
insbesondere das Trennelement während des Einbringens der Materialien positionierbar ist. Hierzu weisen das Trennelement und die Trennnut zueinander korrespondierende Formen und Abmessungen auf. Durch eine solche Anordnung des Trennelements in eine Trennnut ist eine sichere Trennung der Materialien während des Einbringens voneinander und nach Entfernen des Trennelements ein definiertes Verschmelzen der Materialien während einer Aushärtung mit einer definierten Trennstelle ermöglicht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in kurzen Prozesszeiten und eine geringe thermische Belastung des Materials. Darüber hinaus ist das Verfahren zur Herstellung von mehrfarbigen, insbesondere mehr als zwei Farben, z. B. dreifarbigen Formhäuten aus PVC oder einem anderen Kunststoff, geeignet. Dabei hat die insbesondere einteilig mehrfarbig hergestellte Formhaut den Vorteil, dass nachgeschaltete Prozessschritte, wie z. B. Verschäumen mit einem Trägerteil, Stanzen, Fräsen, etc. ohne
Mehraufwand gegenüber herkömmlichen mehrfarbigen und infolgedessen getrennten Bauteilen durchgeführt werden können.
Anhand der beigefügten schematischen Figuren wird die Erfindung
nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von mehrfarbigen
Formhäuten, umfassend eine Galvanoschale und eine Wanne mit integriertem Trennelement,
Fig. 2 schematisch ein in die Galvanoschale hineinragendes Ende des Trennelements gemäß Figur 1 und eine in der Galvanoschale aus zwei Materialien gebildete Formhaut,
Fig. 3 schematisch die gemäß Figur 2 gebildete Formhaut nach
Entfernen des Trennelements,
Fig. 4 schematisch die gemäß Figuren 2 und 3 gebildete Formhaut nach Aushärtung,
Fig. 5 bis 10 schematisch eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung mit zwei Trennelementen in einer Wanne,
Fig. 1 1 schematisch im Detail ein Ausführungsbeispiel für ein
Trennelement,
Fig. 12 bis 14 schematisch verschiedene Ausführungsformen für das Ende des Trennelements,
Fig. 15 bis 19 schematisch verschiedene Ausführungsformen für eine in die
Galvanoschale integrierte Trennnut und das Ende des
Trennelements der Wanne,
Fig. 20 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Lage einer
abgedeckten Farbtrennung für eine Formhaut, Fig. 21 bis 23 schematisch ein Ausführungsbeispiel für den Ablauf der Herstellung einer zweifarbigen Formhaut mit einer andersfarbigen Trennstelle, und
Fig. 24 bis 27 schematisch ein Ausführungsbeispiel für den Ablauf der
Herstellung einer zweifarbigen Formhaut mit an der Trennstelle verschmolzenen Materialien.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Die Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Herstellung einer mehrfarbigen Formhaut 2, wie in Figur 2 dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Galvanoschale 3 und eine Wanne 4 mit integriertem Trennelement 5.
Die Herstellung der Formhaut 2 erfolgt in der Galvanoschale 3 (auch
Galvanoform genannt). Dabei bestimmt die Form der Galvanoschale 3 die Form der Außenkontur der Formhaut 2 (auch Slush-Haut genannt). Dabei werden in die Galvanoschale 3 zumindest zwei Materialien M1 , M2
eingebracht und über das in die Wanne 4 integrierte Trennelement 5 voneinander getrennt.
Erfindungsgemäß weist die Wanne 4 zur Aufnahme von mindestens zwei Materialien M1 , M2, insbesondere Pulver, z. B. Polymerpulver oder PVC- Pulver, das Trennelement 5 auf, das die Wanne 4 in Kammern unterteilt.
Zur Herstellung einer zweifarbigen Formhaut 2 rotiert die Galvanoschale 3 in herkömmlicher Art und Weise, wobei sich an einer beheizbaren
Innenwandung der Galvanoschale 3 aus den Materialien M1 , M2 eine zweifarbige Schicht in Form der kompakten Formhaut 2 bildet. Figur 2 zeigt schematisch ein in die Galvanoschale 3 hineinragendes Ende 5.1 des Trennelements 5 gemäß Figur 1 und eine in oder an der Galvanoschale 3 aus zwei Materialien M1 , M2 gebildete Formhaut 2. Optional kann das
Trennelement 5 mit einer Kühleinrichtung 6 versehen sein.
Wie in der Figur 2 gezeigt, ragt das Ende 5.1 (auch Schwertspitze genannt) derart in die Galvanoschale 3 hinein, dass diese und das Ende 5.1 in Kontakt oder in einem geringen Abstand zueinander stehen.
Dabei kann das Trennelement 5 fest oder in mindestens einer Freiheit beweglich in der Wanne 4 angeordnet sein. Insbesondere kann das
Trennelement 5 höhen- oder längsverstellbar, beispielsweise entlang der Pfeile P1 , P2 verstellbar sein. Entlang des Pfeils P2 ist dabei das
Trennelement 5 aus- oder einfahrbar ausgeführt, so dass die beiden
Materialien M1 , M2 stets in der Wanne 4 voneinander getrennt angeordnet werden und eine zweifarbige Formhaut 2 gebildet wird.
Für eine beispielsweise einen Handschuhkasten bildende Galvanoschale 3 wird quer zur Rotationsachse als Trennelement 5 eine konturangepasste Trennwand (mit Toleranzen -1 mm) hergestellt. Dieses Trennelement 5 ist exakt positionierbar, z. B. über Stifte und Buchsen. Dabei weist das
Trennelement 5 entlang der Längsachse eine unterschiedliche Dicke auf. Beispielsweise ist das Trennelement 5 im Bereich der Wanne 4 dicker als im Bereich des in die Galvanoschale 3 hineinragenden Endes 5.1 . Insbesondere ist das Ende 5.1 konisch ausgeführt.
Zur exakten Konturanpassung im„warmen" Zustand wird die Galvanoschale 3 in eine Prototypenanlage eingebaut. Die Schmalseite des Trennelements 5 wird mit einem Dichtungsmaterial, welches aus der Maskentechnologie bekannt ist, z. B. Silikon, beschichtet. Wird nun die Galvanoschale 3 aufgeheizt und in die Position einer nicht dargestellten Andockstation gefahren, wird von Hand das Trennelement 5, insbesondere dessen Ende 5.1 in die Galvanoschale 3 eingebracht, positioniert und fixiert, so dass die Materialien M1 , M2 durch das Trennelement 5 getrennt in die Galvanoschale 3 eingebracht und ausgehärtet werden können.
Nach dem Aushärtprozess wird das Trennelement 5 aus der Galvanoschale 3 entfernt. Der konischen Kontur folgend wird das Trennelement 5 so
nachgearbeitet, dass an der Berührungslinie des Trennelements 5 und der Galvanoschale 3 eine Dicht- oder Deckungslinie mit einer Breite,
beispielsweise von ca. 0,5 mm, entsteht.
Zur Positionierung der Galvanoschale 3 und der Wanne 4 mit integriertem Trennelement 5 sind Positionier- und/oder Fixierelemente, z. B. Stifte,
Buchsen, vorgesehen. Durch Positionierhilfe wie Stift-Buchse-Verbindungen (in Form von Los- und Festlager) wird die Reproduzierbarkeit der
Positionierung sichergestellt.
Wird die Galvanoschale 3 erneut erhitzt und befindet sich in der nicht dargestellten Pulverstation, wird das Trennelement 5 positioniert, wobei auf die von dem Trennelement 5 getrennten Seiten der Innenwandung der Galvanoschale 3 die unterschiedlich farbigen Materialien M1 , M2 in einer gleichmäßigen dünnen, beispielsweise ca. 1 mm starken Schicht aufgebracht werden.
Nach diesem Vorgang wird das Trennelement 5 entfernt mit dem Ziel, dass während des Sinterprozesses die beiden unterschiedlich farbigen
Materialien M1 , M2 in einem schmalen Bereich an deren Trennstelle T verschmelzen und einen maximal 0,5 mm breiten„gemischten Streifen" ergeben, wie in Figur 4 gezeigt. Eine solch hergestellte Formhaut 2 mit einem dünnen„gemischten Streifen" aus beiden Materialien M1 , M2 an deren Trennstelle T wird insbesondere bei Form- oder Bauteilen mit einer nicht sichtbaren - weil komplett abgedeckten Farbtrennung - angewendet.
Mit anderen Worten: Die Galvanoschale 3 weist eine an das zu bildende Formteil angepasste, exakte Kontur auf.
Zur Herstellung der Formhaut 2 wird die Galvanoschale 3 dabei auf ca. 200 °C aufgeheizt und deren Kontur und/oder Oberflächenstruktur durch Scannen ermittelt.
Anhand der ermittelten Kontur und/oder Oberflächenstruktur und ggf. der Positionen von Wanne 4 und Galvanoschale 3 werden die Wanne 4 und die Galvanoschale 3 zueinander positioniert, zentriert und anschließend fixiert, z. B. verriegelt. Dabei ist das Trennelement 5 anhand der erfassten Daten von Kontur und/oder Oberflächenstruktur entlang der Pfeile P1 und/oder P2 beispielsweise pneumatisch oder mechanisch in dessen Endposition verstellbar und dort insbesondere federnd gelagert.
Die Wanne 4 ist darüber hinaus außen und innen abgedichtet.
In der Grundstellung der Wanne 4 ist das Trennelement 5 eingezogen oder eingefahren, beispielsweise mittels eines Kurzhubzylinders.
Nach erfolgter Positionierung der Wanne 4 und des Trennelements 5 und im mit der Galvanoschale 3 verriegelten Zustand der Wanne 4 wird das
Trennelement 5 gegen die Innenwandung der Galvanoschale 3 beispielsweise mittels Federkraft gepresst. Hierdurch ist keine Druckluftversorgung an der Wanne 4 notwendig.
Anschließend wird die Vorrichtung 1 rotiert und werden die Materialien M1 , M2 mittels des Trennelements 5 getrennt in und somit auf die verschiednen Seiten der Innenwandung der warmen Galvanoschale 3 ein- bzw. aufgebracht und die Dichtung oder Formhaut 2 als Vollmaterial gegossen und gesintert analog Maskentechnik. Dabei kann die Galvanoschale 3 bis auf 230 °C aufgewärmt werden.
Nach erfolgter Rotation und Einbringung der Materialien M1 , M2 und
Aushärtung wird das Trennelement 5 entfernt, z. B. herausgefahren, und die beiden aufgebrachten Materialien M1 , M2 verschmelzen während der Sinteroder Aushärtungsphase miteinander.
Dazu wird die Wanne 4 von der Galvanoschale 3 entriegelt und abgekoppelt. Zur Vermeidung das nicht geliertes Material M1 , M2 in die Wanne 4 fällt, sind geeignete Mittel vorgesehen.
Für eine gleichmäßige Wandstärke und ein Zusammenlaufen der
Materialien M1 , M2 an deren Trennstelle kann die Formhaut 2 optional in diesem Bereich der Trennstelle mit weiterem Material, insbesondere PVC- Pulver oder einem flüssigen Plastisol, hintersprüht werden.
Die Galvanoschale 3 wird in eine definierte Sinterposition gebracht.
Die Formhaut 2 wird dann auf eine Entnahmetemperatur gekühlt, entnommen und somit entformt. Anschließend wird die Formhaut 2 hinsichtlich Glanz, Dicke, Trennung und sonstige Fehlerbilder geprüft und die Wanne 4 mit integriertem Trennelement 5 gereinigt.
Figuren 5 bis 10 zeigen schematisch eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 1 ' mit einer Galvanoschale 3' und mit einer zwei
Trennelementen 5', 5" aufweisenden Wanne 4'. Die beiden Trennelemente 5', 5" dienen der Trennung der beiden Materialien M1 , M2 beim Einbringen in die Galvanoschale 3. Zusätzlich weist die Wanne 4' eine Trennwand 7 zur
Trennung der Materialien M1 , M2 in der Wanne 4' auf.
Die Trennelemente 5', 5" sind entlang der Pfeile P1 und/oder P2 verstellbar, insbesondere verschieb-, verfahr-, einfahr- oder ausfahrbar.
In Figur 5 ist die Verstellung entlang des Pfeils P1 dargestellt. In der Figur 6 ist die Verstellung entlang des Pfeils P2 dargestellt. In Figur 7 ist dargestellt, wie das Trennelement 5' mittels eines Schiebers S1 in eine Schließ- oder
Trennposition gefahren wird, wobei das Trennelement 5" in einer offenen Stellung ist, so dass eine entsprechende Trennung der Materialien M1 , M2 beim Einbringen in die Galvanoschale 3 erfolgt, wie in Figur 8 gezeigt.
Figur 8 zeigt die Vorrichtung 1 ' mit zugefahrenem Schieber S1 und offenem Schieber S2 und nach erfolgter erster Rotation der Vorrichtung 1 ', wodurch eine zweiteilige Formhaut 2' im mm-Bereich, z. B. von 0,6 mm, gebildet wird. Figur 9 zeigt einen Schieberwechsel, d.h. Schieber S1 wird geöffnet und Schieber S2 wird geschlossen, wie in Figur 10 gezeigt. Nach einer zweiten Rotation der Vorrichtung 1 ' wird eine weitere Schicht auf die Formhaut 2' aufgetragen mit einer Dicke von beispielsweise 1 ,2 mm. Zur Verbesserung der Übergangs- oder Trennstelle der beiden Materialien M1 , M2 der Formhaut 2' können mehrere Schieberwechsel und Rotationen mit anschließender Sinter- und Kühlphase durchgeführt werden.
Figur 1 1 bis 14 zeigen schematisch im Detail verschiedene
Ausführungsbeispiele für ein Trennelement 5 (5' oder 5") mit dem konisch ausgeführten Ende 5.1 . In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 1 ist das Ende 5.1 in das Trennelement 5 integriert, insbesondere
eingeklemmt. Alternativ können diese einteilig als ein Bauteil ausgebildet sein. Das Ende 5.1 dient als Dichtung zur Innenwandung der Galvanoschale 3 und somit Trennung der auf der Innenwandung aufzubringenden Materialien M1 , M2 und ist bevorzugt aus einem Dichtungsmaterial, insbesondere aus Silikon gebildet.
Gemäß Figuren 12 bis 14 kann das Ende 5.1 , auch Spitze oder Dichtung genannt, verschiedene Querschnittsformen, z. B. eine spitze Form, eine runde Form oder eine rechteckige Form, aufweisen.
Figuren 15 bis 19 zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen für eine in die Galvanoschale 3 integrierte Trennnut 8 und das Ende 5.1 des Trennelements 5 der Wanne 4 zur Bildung einer definierten Trennstelle verschiedener Materialien M1 , M2 der Formhaut 2.
Die Trennnut 8 kann analog zum Ende 5.1 verschiedene Querschnittsformen aufweisen, z. B. eine spitzwinklige Form, eine runde Form, eine mehreckige Form oder eine weitwinklige Form. Vorzugsweise weist die Trennnut 8 eine breitere Querschnittsform als das Ende 5.1 des Trennelements 5 auf. Zum Beispiel weist die Trennnut 8 eine flache V-Form und das Ende 5.1 eine steile V-Form auf (siehe Figuren16 und 19).
Idealerweise ist die Trennnut 8 (auch Farbtrennnut genannt) im 90°-Winkel zur Rotationsachse in die Galvanoschale 3 eingebracht, wodurch eine geringere Neigung zur Vermischung der Farbe, wenn diese nebeneinander rotieren erreichbar ist.
Figur 20 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Lage einer abgedeckten Farbtrennung für eine Formhaut 2.
Figuren 21 bis 22 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel für den Ablauf der Herstellung einer zweifarbigen Formhaut 2 mit einer andersfarbigen Trennstelle T. Dabei werden analog zum oben beschriebenen Verfahren zwei verschiedene Materialien M1 und M2 mittels eines Trennelements 5 voneinander getrennt auf eine Innenwandung einer Galvanoschale 3 aufgebracht. Das Trennelement 5 ist derart in einer Wanne 4 senkrecht zum Wannenboden angeordnet, dass zwei Kammern 9.1 , 9.2 gebildet sind, in welchen jeweils eines der Materialien M1 , M2 getrennt voneinander enthalten sind.
Darüber hinaus ragt das Trennelement 5 über die Wanne 4 derart hinaus, dass bei einer Zueinanderanordnung von Wanne 4 und Galvanoschale 3 während des Gießverfahrens das in Richtung Galvanoschale 3 zeigende Ende 5.1 des Trennelements 5 gegen eine Ausformung 3.1 in der
Galvanoschale 3 gepresst wird. Hierdurch werden die in der Wanne 4 mittels des Trennelements 5 getrennten Materialien M1 , M2 beim Aufbringen auf die Innenwandung ebenfalls voneinander getrennt, so dass eine Formhaut 2 aus zwei verschiedenen, insbesondere verschiedenfarbigen Materialien M1 , M2 gebildet wird.
Die Ausformung 3.1 in der Galvanoschale 3 kann wie dargestellt als eine integrierte Erhebung, insbesondere eine Dichtungs- oder Trennungsnaht, ausgeführt sein, um die Trennung der Materialien M1 , M2 beim Aufbringen auf die Galvanoschale 3 zu unterstützen. In einer möglichen Ausführungsform korrespondiert dabei die Form des Endes 5.1 des Trennelements 5 mit der Kontur oder Form der Ausformung 3.1 . Alternativ kann die Ausformung 3.1 als Nut, wie die oben dargestellte Trennnut 8, ausgebildet sein.
Das Trennelement 5 ist bei geschlossener Anordnung von Wanne 4 und Galvanoschale 3 senkrecht zur Rotationsachse der Vorrichtung 1 angeordnet. Während des Aufbringens der Materialien M1 , M2 auf die Innenwandung der Galvanoschale 3 wird die Vorrichtung 1 um die Rotationsachse gedreht.
Die Galvanoschale 3 kann vorgeheizt und/oder fortlaufend aufgeheizt werden, um unter anderem den Aushärtprozess zu optimieren. Anschließend wird die Wanne 4 mit dem Trennelement 5 oder das
Trennelement 5 separat von der Innenwandung der Galvanoschale 3 entfernt. Das Trennelement 5 kann dabei integrierter Bestandteil der Wanne 4 sein, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Wanne 4 zusammen mit dem
Trennelement 5 relativ zur Galvanoschale 3 bewegbar, insbesondere höhen- und/oder längsverstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann das
Trennelement 5 separat ausgebildet und beweglich, insbesondere höhen- und/oder längsverstellbar in der Wanne 4 angeordnet sein.
Zur Verbindung der beiden Materialien M1 , M2 im Bereich der Trennstelle T wird anschließend ein weiteres Material M3 aufgesprüht. Hierzu wird die Wanne 4 von der Galvanoschale 3 zusammen mit dem Trennelement 5 vollständig entfernt. Im Bereich der Trennstelle T wird die zumindest teilweise ausgehärtete Formhaut 2 mit einem weiteren Material M3, z. B. einem PVC- Pulver oder einem flüssigen Plastisol, hintersprüht oder hinterspritzt. Hierzu ist eine Sprüheinheit 9 entsprechend gegenüber der Trennstelle T anordbar.
Das weitere Material M3 kann eine andere Farbe als die Materialien M1 , M2 aufweisen, um beispielsweise die Trennlinie oder Trennstelle T zu markieren.
Anschließend wird die Galvanoschale 3 in eine definierte Sinterposition gebracht und die Formhaut 2 auf eine Entnahmetemperatur gekühlt und somit entformt.
Figur 23 zeigt die gekühlte und entformte Formhaut 2 gebildet aus den beiden Materialien M1 , M2, die an der Trennstelle T miteinander verschmolzen und an dieser mit einem weiteren Material M3 hinterspritzt sind. Figuren 24 bis 27 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel für den Ablauf der Herstellung einer zweifarbigen Formhaut 2 mit an der Trennstelle T verschmolzenen Materialien M1 , M2 ohne Hinterspritzung.
Die Materialien M1 , M2 werden analog wie oben beschrieben mittels des Trennelements 5 separat in der Wanne 4 gehalten und voneinander getrennt in die Galvanoschale 3 eingebracht.
Nach Aufbringen und teilweise Aushärtung oder Gelieren der Materialien M1 , M2 werden die Wanne 4 und Galvanoschale 3 derart zueinander angeordnet, insbesondere gedreht, dass die Galvanoschale 3 unten positioniert ist, wie in Figur 25 gezeigt. Anschließend wird zumindest das Trennelement 5 von der Innenwandung der Galvanoschale 3 entfernt, insbesondere um einige
Millimeter angehoben. Die beiden Materialien M1 , M2 verschmelzen in diesem Bereich der Trennstelle T miteinander und gelieren und härten aus. Alternativ kann die Wanne 4 mit dem Trennelement 5 angehoben werden.
Figuren 26 und 27 zeigen die daraus resultierende Formhaut 2 mit im Bereich der Trennstelle T verschmolzenen Materialien M1 , M2.
Bezugszeichenliste
1, 1' Vorrichtung
2, 2' Formhaut
3, 3' Galvanoschale
3.1 Ausformung
4, 4' Wanne
5, 5', 5" Trennelement
5.1 Ende des Trennelements
6 Kühleinrichtung
7 Trennwand der Wanne
8 Trennnut der Galvanoschale
9 Sprüheinheit
9.1,9.2 Kammern
M1, M2, M3 Materialien
P1. P2 Pfeile
S1,S2 Schieber
T Trennstelle

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen Formhäuten (2, 2'), insbesondere von Häuten für ein Form- oder Bauteil,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Wanne (4, 4'), in welcher mindestens zwei verschiedene Materialien (M1 , M2) voneinander getrennt anordbar sind, und eine ein Form- oder Bauteil bildende Galvanoschale (3, 3') relativ zueinander positioniert werden, wobei ein die Materialien (M1 , M2) trennendes und über die Wanne (4, 4') hinausragendes Trennelement (5 bis 5") in die Galvanoschale (3, 3') eingebracht und positioniert wird und anschließend die Materialien (M1 , M2) mittels des Trennelements (5 bis 5") getrennt voneinander in mindestens einer Schicht in die Galvanoschale (3, 3') eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (5 bis 5") und/oder die Wanne (4, 4") in zumindest einer Freiheit, insbesondere in der Höhe, verstellt werden bzw. wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (5 bis 5") in positioniertem und/oder fixiertem Zustand von Wanne (4, 4') und Galvanoschale (3, 3') gegen die Innenwandung der Galvanoschale (3, 3') mit einer vorgegebenen Kraft, insbesondere mittels Federkraft, gepresst wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (5 bis 5") nach Einbringung der Materialien (M1 , M2) aus der Galvanoschale (3, 3') entfernt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanoschale (3, 3') während der Einbringung der Materialien (M1 , M2) rotiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien (M1 , M2) derart an die Innenwandung der Galvanoschale (3, 3') abgeschieden werden, dass sich eine der Anzahl der Materialien (M1 , M2) entsprechende mehrfarbige Schicht bildet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass nach Abscheidung der Materialien (M1 , M2) an der Innenwandung der Galvanoschale (3, 3') in Form einer mehrfarbigen Schicht das Trennelement (5 bis 5") derart aus der Schicht zumindest teilweise oder vollständig entfernt wird, dass eine definierte Trennstelle (T) der Materialien (M1 , M2) gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Trennstelle (T) der Materialien (M1 , M2) ein weiteres Material (M3) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanoschale (3, 3') beheizt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (5 bis 5") gekühlt wird.
1 1 . Vorrichtung zur Herstellung von zwei- oder mehrfarbigen
Formhäuten (2, 2'), insbesondere von Häuten für ein Form- oder Bauteil,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Wanne (4, 4'), in welcher mindestens zwei verschiedene Materialien (M1 , M2) voneinander getrennt anordbar sind, und eine ein Form- oder Bauteil bildende Galvanoschale (3, 3') relativ zueinander positionierbar sind, wobei in der Wanne (4, 4') ein die Materialien (M1 , M2) trennendes
Trennelement (5 bis 5") angeordnet ist, wobei die Wanne (4, 4') und die Galvanoschale (3, 3') relativ zueinander positionierbar sind und das Trennelement (5 bis 5") über die Wanne (4, 4') hinausragend in die Galvanoschale (3, 3') einbringbar ist und anschließend die
Materialien (M1 , M2) mittels des Trennelements (5 bis 5") getrennt voneinander in mindestens einer Schicht in die Galvanoschale (3, 3') einbringbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (5 bis 5") als ein Schwert ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trennelemente (5 bis 5") in der Wanne (4, 4'), insbesondere eine der Anzahl der Farben der
mehrfarbigen Formhaut (2, 2') entsprechende Anzahl von
Trennelementen (5 bis 5"), angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (5 bis 5") zumindest teilweise mit einem Dichtungsmaterial beschichtet oder versehen ist oder eine variierende Dicke aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanoschale (3, 3') mit einer in die Innenwandung eingebrachten Trennnut (8) versehen ist.
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