DE102004059066B4

DE102004059066B4 - Verfahren zur Herstellung eines heterogenen, insbesondere mehrfarbigen Flächengebildes, Werkzeug und Flächengebilde

Info

Publication number: DE102004059066B4
Application number: DE200410059066
Authority: DE
Inventors: Heinz Dieter Wellen; Hubert BRÜCKNER; Peter Cempulik
Original assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Current assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: CN100577392C; DE102004059066A1; EP1833651A1; JP2008522854A; CN1906008A; WO2006061111A1; US20090280343A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines heterogenen, insbesondere mehrfarbigen Flächengebildes (13), beispielsweise einer Dekorhaut für ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeugs, bei welchem mindestens eine erste Kavität (5) und eine zweite Kavität (5') eines Werkzeugs (1) mit mindestens einem ersten und einem zweiten, fließfähigen und nach der Entnahme ein einstückiges Flächengebilde bildenden Kunststoffmaterial (12, 12') gefüllt werden, wobei zumindest beim Befüllen einer Kavität ein sich entlang der Trennebene zu der benachbarten Kavität erstreckendes Dichtelement (7) im Werkzeug angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Dichtelement (7) beim Befüllen der Kavitäten (5, 5') stoffschlüssig mit dem ersten Kunststoffmaterial (12) einerseits und dem zweiten Kunststoffmaterial (12') andererseits verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines heterogenen, insbesondere mehrfarbigen Flächengebildes, beispielsweise einer Dekorhaut für ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeugs, bei welchem mindestens eine erste Kavität und eine zweite Kavität eines Werkzeugs mit mindestens einem ersten und einem zweiten, fließfähigen und nach der Entnahme ein einstückiges Flächengebilde bildenden Kunststoffmaterial gefüllt werden, wobei zumindest beim Befüllen einer Kavität ein sich entlang der Trennebene zu der benachbarten Kavität erstreckendes Dichtelement im Werkzeug angeordnet wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Werkzeug, welches mindestens ein erstes Werkzeugteil und ein gegenüber diesem verlagerbares zweites Werkzeugteil aufweist, welche nach dem Schließen des Werkzeugs mindestens eine erste Kavität und eine benachbarte zweite Kavität ausbilden, die mit mindestens einem ersten und einem zweiten fließfähigem Kunststoffmaterial füllbar sind, sowie damit gefertigte Flächengebilde.
Stand der Technik
In der Patentschrift EP 0 389 507 B1 wird ein gattungsgemäßes Verfahren zur Fertigung heterogener Flächenelemente beschrieben unter Verwendung eines mit zwei Kavitäten versehenen Spritzgießwerkzeugs, welche mittels eines werkzeugseitigen, aufblasbaren Dichtelements temporär voneinander getrennt werden können. Nach dem Aufblasen des schlauchartigen Dichtelements wird zunächst eine Kavität mit einer ersten Kunststoffmasse befüllt. Nach dem Entspannen des Dichtelements erfolgt das Befüllen der anderen Kavität mit der zweiten Kunststoffmasse, welche sich unmittelbar mit der ersten Kunststoffmasse formschlüssig verbindet und eine sichtbare Nahtstelle ausbildet. Um diese möglichst wenig auffällig zu gestalten, ist an deren Verlauf ein Versatz im Flächengebilde vorgesehen, so dass der gestalterischen Freiheit bei der Entwicklung derartiger Flächengebilde Grenzen gesetzt sind.
Bei dem Verfahren nach Offenlegungsschrift DE 195 05 155 A1 wird eine Kunststoffmasse seitlich und rückwärtig an ein bereits vorgeformtes Flächenelement angespritzt. Dabei wird ein in sich formstabiles, vorgeformtes Teil, welches vorab durch Spritzgießen oder Vakuumziehen gefertigt wurde, in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt. Anschließend wird der verbleibende Raum der Kavität mit einer aushärtenden Kunststoffmasse befüllt. Hierzu werden Werkzeugstellung und Einspritzbedingungen mehrstufig verändert.
Aus der Patentanmeldung DE 102 11 663 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines heterogenen, aber einstückigen Formteils bekannt, das bereichsweise aus einem harten, thermoplastischen Werkstoff, beispielsweise Polypropylen (PP) oder einem PP-Compound, und einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer auf olefinischer Basis, besteht. Das erste und das zweite Formteilsegment werden dabei in gesonderten Werkzeugen gefertigt und nachfolgend durch das Anspritzen eines Verbindungssegments zu einer Einheit gefügt.
Dieses Verfahren ist zur Herstellung von kleinstückigen Formteilen mit komplexer Geometrie und hochwertigem Erscheinungsbild geeignet, bietet sich jedoch zur Fertigung großer und flächenhafter Bauteile, insbesondere Dekorhäuten für Innenverkleidungsteilen, aufgrund der aufwändigen Handhabung der ausgedehnten Bauteilsegmente weniger an.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger und heterogener, insbesondere mindestens zweifarbiger, Flächengebilde mit großem Gestaltungsspielraum bereitzustellen.
Lösung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich bei einem Verfahren der eingangs genannten Art das Dichtelement beim Befüllen der Kavitäten stoffschlüssig mit dem ersten Kunststoffmaterial einerseits und dem zweiten Kunststoffmaterial andererseits verbindet.
Vorzugsweise wird das Dichtelement vor dem Füllen der Kavitäten im Bereich der Trennebene lösbar in ein Werkzeugteil, insbesondere das Oberwerkzeug, eingelegt und liegt dann nach dem Schließen des Werkzeugs dichtend an dem anderen Werkzeugteil, insbesondere dem Unterwerkzeug, an. Dabei ist das Dichtelement mit besonderem Vorteil an einen auskragenden Vorsprung des anderen Werkzeugteils, insbesondere des Unterwerkzeugs, anpreßbar.
Besonders vorteilhaft findet das Verfahren dann Anwendung, wenn die Kavitäten mittels eines Spritzgießprozesses mit reaktiv aushärtenden Kunststoffmaterialien (RIM-Technologie) befüllt werden.
Hinsichtlich eines geeigneten Werkzeugs wird die Aufgabe ferner dadurch gelöst, dass entlang der Trennebene zwischen der ersten Kavität und der zweiten Kavität in einem Werkzeugteil eine Aufnahme für das Dichtelement und im anderen Werkzeugteil ein Vorsprung zum Klemmen bzw. Anpressen des Dichtelements ausgebildet ist.
Figuren
Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch eine Ausführung der Erfindung dar.
Das in 1a gezeigte Werkzeug 1 besteht aus einem ersten Werkzeugteil 2 in Form des Oberwerkzeugs 3 und einem ein zweites Werkzeugteil 2' ausbildenden Unterwerkzeug 4. Oberwerkzeug 3 und das mit einem Vorsprung 11 versehene Unterwerkzeug 4 sind zueinander verlagerbar und bilden in ihrer Gebrauchsstellung nach 1a eine erste Kavität 5 und eine zweite Kavität 5' aus. Auf seiner dem Vorsprung 11 zugewandten Seite ist das Oberwerkzeug 3 mit einer nutartigen Aufnahme 14 zur klemmenden, jedoch lösbaren Halterung eines strangförmigen, elastischen Dichtelements 7 (1b) ausgestattet. Die sich flächenhaft erstreckenden Kavitäten können über nicht gezeigte Spritzgießeinheiten mit unterschiedlichen fließfähigen Kunststoffmaterialien befüllt werden und sind zur Herstellung von Flächengebilden geeignet, die im Verhältnis zu ihrer Länge und Breite eine sehr geringe Dicke aufweisen. Die Kavitäten müssen nicht eben ausgebildet sein, sondern können auch einen gewölbten Verlauf haben. Ebenso kann die Längserstreckung des Dichtelements einen komplexen Verlauf aufweisen.
Nach dem Schließen des Werkzeugs 1 (1c) werden die beiden benachbarten, aber durch das Dichtelement 7 getrennten Kavitäten 5, 5' mit unterschiedlich gefärbten, fließfähigen Kunststoffmaterialien 12, 12' gefüllt, die bis zum Dichtelement vordringen und sich mit diesem stoffschlüssig verbinden (1d).
Wie in 1e gezeigt, kann nach dem Aushärten der Kunststoffmaterialien 12, 12' und dem Öffnen des Werkzeugs 1 das einstückige Flächengebilde 13 einschließlich des verlorenen Dichtelements 7 entnommen werden. Neben den Farben des ersten und zweiten Kunststoffmaterials 12, 12' kann das Flächengebilde 13 im Bereich der Trennebene 6 naturgemäß eine weitere, durch das Dichtelement 7 bestimmte Farbe aufweisen.

1: Werkzeug
2: Werkzeugteil
3: Oberwerkzeug
4: Unterwerkzeug
5: Kavität
6: Trennebene
7: Dichtelement
11: Vorsprung
12: Kunststoffmaterial
13: Flächengebilde
14: Aufnahme

Claims

Verfahren zur Herstellung eines heterogenen, insbesondere mehrfarbigen Flächengebildes (13), beispielsweise einer Dekorhaut für ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeugs, bei welchem mindestens eine erste Kavität (5) und eine zweite Kavität (5') eines Werkzeugs (1) mit mindestens einem ersten und einem zweiten, fließfähigen und nach der Entnahme ein einstückiges Flächengebilde bildenden Kunststoffmaterial (12, 12') gefüllt werden, wobei zumindest beim Befüllen einer Kavität ein sich entlang der Trennebene zu der benachbarten Kavität erstreckendes Dichtelement (7) im Werkzeug angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Dichtelement (7) beim Befüllen der Kavitäten (5, 5') stoffschlüssig mit dem ersten Kunststoffmaterial (12) einerseits und dem zweiten Kunststoffmaterial (12') andererseits verbindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) vor dem Füllen der Kavitäten (5, 5') im Bereich der Trennebene (6) lösbar in ein Werkzeugteil (2), insbesondere das Oberwerkzeug (3), eingelegt wird und nach dem Schließen des Werkzeugs (1) dichtend an dem anderen Werkzeugteil (2'), insbesondere dem Unterwerkzeug (4), anliegt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) an einen auskragenden Vorsprung (11) des anderen Werkzeugteils (2'), insbesondere des Unterwerkzeugs (4), anpreßbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten mittels eines Spritzgießprozesses mit reaktiv aushärtenden Kunststoffmaterialien (RIM-Technologie) befüllt werden.
Werkzeug zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, mit mindestens einem ersten Werkzeugteil (2) und einem gegenüber diesem verlagerbaren zweiten Werkzeugteil (2'), welche nach dem Schließen des Werkzeugs (1) mindestens eine erste Kavität (5) und eine benachbarte zweite Kavität (5') ausbilden, die mit mindestens einem ersten und einem zweiten fließfähigem Kunststoffmaterial (12, 12') füllbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Trennebene (6) zwischen der ersten Kavität (5) und der zweiten Kavität (5') in einem Werkzeugteil (2, 2') eine Aufnahme (14) für das Dichtelement (7) und im anderen Werkzeugteil (2', 2) ein Vorsprung zum Klemmen bzw. Anpressen des Dichtelements (7) ausgebildet ist.
Flächengebilde, hergestellt unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder des Werkzeugs nach Anspruch 5.