DE102007009583B4

DE102007009583B4 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils

Info

Publication number: DE102007009583B4
Application number: DE200710009583
Authority: DE
Inventors: Volker Dahinten
Original assignee: FOLIOTEC GmbH
Current assignee: Kh Foliotec De GmbH
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2027-02-27
Also published as: DE202007018495U1; DE102007009583A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie, wobei bei Verwendung einer nicht metallisierbaren Kunststofffolie – in einem ersten Schritt die Kunststofffolie für die außenseitige Metallisierung mit einem Haftvermittler partiell bedruckt wird, – in einem zweiten Verfahrensschritt die eventuell zusätzlich an der Innen- und/oder der Außenseite mit Druckfarbe bedruckte Kunststofffolie im Hochdruckverfahren berührungslos über eine Matrize in eine gewünschte Form gebracht wird, – in einem dritten Verfahrensschritt der Zuschnitt des ausgeformten Kunststofffolienteils erfolgt, – in einem vierten Schritt das ausgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile in eine erste Werkzeughälfte eines Hinterspritzwerkzeuges eingelegt werden, und – in einem fünften Schritt nach dem Verschließen des Werkzeuges mit der zweiten Hälfte das vorgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile mittels Kunststoff hinterspritzt werden und – in einem sechsten Schritt in einem stromlosen chemischen Metallisierungsbad oder in einem Galvanisierungsbad oder durch Bedampfen die Metallisierung der Oberflächen der Kunststofffolienteile an den mit Haftvermittler versehenen Flächen erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie.
Aus der DE 102 34 125 A1 ist ein beleuchtbares Kunststoffspritzgussteil mit einer Anzeigefunktion, insbesondere als Bedienteil für eine Schalteinrichtung, bekannt. Das Teil weist in dem sichtbaren Oberflächenbereich eine formschlüssig mit dem Kunststoffspritzgussteil verbundene Elektrolumineszenzfolie auf. Auf einem zweiten Oberflächenbereich des Kunststoffspritzgussteils sind Leiterbahnen zur Spannungsversorgung der Elektrolumineszenzfolie aufgebracht. Zur Herstellung eines solchen Kunststoffspritzgussteils wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Elektrolumineszenzfolie mit einem metallisierbaren, thermoplastischen Kunststoffmaterial in einem Spritzgießwerkzeug hinterspritzt wird und anschließend eine Metallschicht auf linienförmige Bereiche des Kunststoffspritzgussteils zur Herstellung von Leiterbahnen zu Anschlusskontakten der Elektrolumineszenzfolie aufgebracht wird. In dieser Schrift ist auch die sogenannte 3-D MID-Technologie beschrieben, mit der Oberflächen nahezu beliebig geformter Spritzgussteile aus thermoplastischen Kunststoffen gleichzeitig als elektrische Schaltungen und Bauelemente verwendet werden können. Zur Herstellung von 3-D MID-Bauteilen wird dort der 2K-Spritzprozess mit anschließender selektiver Metallisierung sowie das Heißprägen von Metallfolien auf spritzgegossenen Substratoberflächen beschrieben. Als weiterer Vorteil wird das Hinterspritzen der von Leiterbahnen strukturierten Folie genannt. Hierbei werden zunächst Leiterbahnen auf die Folie aufgebracht und anschließend wird die so hergestellte Folie hinterspritzt. Auch können ein dekorativer Druck auf der einen und das Schaltbild auf der anderen Seite der Folie aufgebracht sein.
Bei dem in der vorgenannten Patentanmeldung beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffspritzgussteils sind in einem Verfahrensschritt ein Hinterspritzen der Elektrolumineszenzfolie mit einem metallisierbaren thermoplastischen Kunststoffmaterial in einem Spritzgießwerkzeug und das Aufbringen einer Metallschicht auf linienförmige Bereiche des Kunststoffspritzgussteils zur Herstellung von Leiterbahnen und Anschlusskontakten für die Elektrolumineszenzfolie vorgesehen. In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das metallisierbare thermoplastische Kunststoffmaterial laseraktivierbar ist und vor dem Aufbringen der Metallschicht zunächst die linienförmigen Bereiche des Kunststoffspritzgussteils mittels eines Lasers aktiviert werden. Laseraktivierbare metallisierbare thermoplastische Kunststoffmaterialien weisen Metallpartikel in der Kunststoffmasse auf. Mittels eines Lasers werden in den Bereichen, die metallisiert werden sollen, die Metallpartikel freigelegt, indem eine geringe Menge des Kunststoffmaterials abgetragen wird. Durch eine chemische Metallbeschichtung, die stromlos erfolgen kann, wird anschließend eine Metallschicht zur Herstellung der Leitenbahnen auf die laseraktivierten Bereiche aufgebracht. Eine derartig aufgebrachte Metallschicht kann anschließend in bekannter Weise galvanisch verstärkt werden. Die Elektrolumineszenzfolie weist eine Oberflächengestaltung auf, die z. B. einer zu fertigenden Taste entspricht. Diese Folie wird in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und in diesem hinterspritzt, wobei eine form- und materialschlüssige Verbindung zwischen der EL-Folie und dem Kunststoffmaterial erfolgt. Zur Kontaktierung derselben können dann in beschriebener Weise die Leiterbahnen aufgebracht werden.
Aus der DE 10 2005 007 864 A1 ist eine Zierblendeinrichtung zum Abdecken von lichttechnisch nicht relevanten Abschnitten einer Leuchtenanordnung aus geeignetem Kunststoff bekannt, die gesamteinheitlich oberflächenbehandelt und beispielsweise hochglanzverspiegelt ist. Zu diesem Zweck wird an der sichtbaren Fläche eine Beschichtung, z. B. Aluminium, Chrom und/oder Silber oder eine Legierung davon, aufgedampft. An Stelle der CVD-Verfahren (Chemical Vapour Deposition) oder PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition) werden auch andere Verfahren dort angesprochen, um die Metallschicht aufzubringen, z. B. Aufspritzen, Aufdampfen, Abscheiden, Aufschleudern, Sputtern oder dergleichen. Als eine Alternative ist auch die Anbringung einer metallisch beschichteten Kunststofffolie oder einer kunststoffbeschichteten Metallfolie angesprochen, mit der die Basiszierblende kaschiert werden kann.
Aus der DE 10 2004 060 453 A1 ist ein mehrschichtig flächiges Kunststoffteil für dekorative Elemente und/oder Funktionselemente aus einem transparenten Trägerteil mit aufgebrachten Schichten bekannt, die zwei sich gegenüberliegende Seiten aufweisen, wobei auf einer Seite des Trägerteils mindestens in Teilbereichen eine optisch wirksame Schicht aufgebracht ist, der eine Blende zugeordnet ist, die die Lichtdurchlässigkeit in Teilbereichen verhindert und die mit einer Lichtquelle hinterleuchtbar ist. Es ist ferner angegeben, dass die optisch wirksamen Schichten sowohl aus Metallen, wie Aluminium oder Chrom, oder auch aus Metalllegierungen, bestehend aus Chrom und Aluminium oder Nickel und Chrom, oder aus Metallverbindungen, wie Titannitrit (TiN) oder Titancarbid (TiC), oder anderen farbig durchscheinenden Schichten, wie beispielsweise Lack-, Farb- oder Folienschichten, bestehen können. Mittels eines Laserablationsverfahrens kann von der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Kunststoffteils ausgehend eine vollständige oder teilweise Abtragung der Metallschicht erreicht werden. Dazu trifft der Laserstrahl auf die optisch wirksame Schicht, die auf der ersten Seite angeordnet ist, und löst die Metallschicht durch Aufheiz- und Absprengprozesse ab, so dass eine Lichtdurchlässigkeit erzielt wird.
Aus der DE 10 2004 062 477 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundteiles aus mehreren Schichten bekannt, wobei

a) eine Kunststofffolie, die auf einer Seite beschichtet ist, in eine erste Hälfte eines geöffneten Spritzgießwerkzeugs eingelegt wird,
b) das Werkzeug geschlossen wird, indem die zweite Hälfte des Werkzeugs auf die erste Hälfte aufgebracht wird,
c) die Folie im Werkzeug mit Kunststoff zur Erzeugung eines Formteils hinterspritzt wird,
d) das Werkzeug nach Abkühlung geöffnet und die zweite Hälfte des Werkzeugs entfernt werden,
e) danach das Werkzeug mittels einer Werkzeughälfte, die gegebenenfalls mit externem Formtrennmittel versehen ist, wieder geschlossen wird und dabei eine Kavität zwischen der Wand dieser Werkzeughälfte und dem Formteil erzeugt wird,
f) in die Kavität ein Lack eingespritzt wird, und
g) das Werkzeug nach Aushärtung des Lackes geöffnet wird und das lackierte Formteil entnommen wird.

Als Folie wird vorzugsweise transparente Folie aus Kunststoffmaterial, wie Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Styrolacrylnitril (SAN) und Cyclopolyolefincopolymere (COC), transparentes Polyamid und Blends dieser Kunststoffe, eingesetzt. Als Kunststoff für das Hinterspritzen wird vorzugsweise PC, PMMA, SAN und COC eingesetzt. Die Kunststoffe für das Hinterspritzen sind gemäß dieser Schrift ebenfalls bevorzugt transparent. Von einer Metallisierung ist in dieser Schrift nicht die Rede.
Aus der DE 199 57 850 A1 ist ein Verfahren zum Beschichten eines Trägerteils mit einem Bezugsmaterial und zugehöriger Vorrichtung bekannt. Das Bezugsmaterial ist z. B. eine Kunststofffolie. Das flächige Bezugsmaterial wird direkt mit einem Druckfluid beaufschlagt und durch die unmittelbare isostatische Einwirkung des Druckfluids dreidimensional auf das Trägerteil aufgeformt. Die Beschichtung des Trägermaterials mit dem Bezugsmaterial erfolgt also ohne mechanische Berührung in einem Pressstempel, Vorformstempel oder einer Membran. Dadurch kann eine besonders gute Oberflächenqualität erreicht werden. Als Druckfluid wird ein Gas unter einem Druck im Bereich von 20 bar bis 300 bar verwendet. Als Folienmaterial kann eine Kunststofffolie oder eine Metallfolie verwendet werden. Die Kunststofffolien können gegebenenfalls mit einer Hardcore-Beschichtung zur Erhöhung der Kratzfestigkeit versehen sein. Es kann auch eine zweischichtige Kombination aus Kunststofffolie und Metallfolie eingesetzt werden.
Das in Bezug auf den Erfindungsgegenstand angewendete Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Dekorformteils ist z. B. aus der älteren Gebrauchsmusteranmeldung DE 20 2006 019 658 U1 der Anmelderin bekannt, das speziell zur Verformung von Folien mit Kunst- oder Naturfasern oder mit faserigem Material beschicht verwendet wird. Die Beschichtung befindet sich dabei an der Unterseite der Folie. Dieses Hochdruckverfahren ist ferner aus der EP 0 943 410 A1 und aus der EP 0 371 425 B1 sowie aus der DE 41 13 568 C2 bekannt.
Aus der DE 10 2004 012 467 B4 ist ein Fahrzeugfolienbauteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit folgenden Schritten bekannt:

– Bereitstellen einer Bauteil-Form,
– Anpassen einer Folie an die Form,
– Einlegen der Folie in die Form,
– zumindest teilweises Hinterfüllen der Folie in der Form mit mindestens einer Kunststoffschicht, wobei mindestens ein Loch in der Folie mit vorgegebener Kontur vor dem Hinterfüllen eingebracht wird und durch das Hinterfüllen bewirkt wird, dass der Kunststoff das Loch verfüllt.

In der Schrift ist weiterhin angegeben, dass bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Bauteils der Kunststoff elektrochrom sei und insbesondere Polyanilin enthält. Ein weiterer geeigneter eletrochromer Kunststoff soll dabei Polymeta-Toluidin sein. Der Kunststoff selbst kann ein Duromer, insbesondere ein Kunstharz, oder ein thermoplastischer Kunststoff sein. Die Verformung der Folie erfolgt in dem Werkzeug beim Hinterspritzen. Des Weiteren sind keine Angabe darüber gemacht, wie eine Metallisierung oder galvanische Beschichtung oder stromlose Beschichtung erfolgen soll.
Aus der WO 2006/114429 A2 ist eine metallisierbare Folie oder Platte, hergestellt aus einem Kunststoffgemisch, bekannt. Insbesondere enthält es 50 bis 95 Gew.-% eines Metallpulvers mit mittleren Teilchendurchmessern von 0,01 bis 100 μm mit speziellen Teilchendurchmessern und Potentialbelegung. Auf diese Schicht lässt sich eine galvanische Schicht aufbringen, und zwar ohne weitere Vorbehandlung. Diese metallische Schicht lässt sich auf eine A-Komponente, z. B. aus Thermoplasten bestehend, wie Polyethylen, Polypropylen oder auch ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) aufbringen. Die Folien oder Platten werden im Thermoumformverfahren großflächig verformt, was bekanntermaßen bei Temperaturen im Bereich von ≥ 200° erfolgt. Die Formteile werden sodann hinterspritzt oder hinterschäumt, hintergossen oder als gepresstes Teil verbaut. Die äußere Schicht ist als stromlos abscheidende Schicht vorgesehen, auf die im galvanischen Bad Kupfer-, Chrom-, Silber-, Gold- und/oder Nickelschichten aufgebracht werden. Die Aufbringung kann auch durch Vakuumbedampfung, Bestrahlung oder Besprühen erfolgen. Die mit speziellen Metallschichten versehenen Polymerkörper können Zierstreifen, Außenspiegel, Kühlergrillfronten, Windleitflächen und Karosserieaußenteile sowie Türschwellen, Türtrittbleche, Ersatzteile, Radzierblenden sein.
Es besteht insbesondere bei Dekorteilen im Kraftfahrzeug-Bereich der Wunsch, metallisierte Flächen und Kanten sichtbar in Erscheinung treten zu lassen, um z. B. die Funktionselemente und Begrenzungslinien und -kanten in einem Metalleffekt hervorzuheben. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Herstellung eines speziell gefertigten Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie ermöglicht, das mindestens im Bereich der Kunststofffolie partiell metallisierte Flächen oder Linien oder Streifen und/oder in der metallischen Fläche eingearbeitete Symbole, Flächenelemente und Zeichen aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie, wobei bei Verwendung einer nichtmetallisierbaren Kunststofffolie

– in einem ersten Schritt die Kunststofffolie für die außenseitige Metallisierung mit einem Haftvermittler partiell bedruckt wird,
– in einem zweiten Verfahrensschritt die eventuell zusätzlich an der Innen- und/oder der Außenseite mit Druckfarbe bedruckte Kunststofffolie im Hochdruckverfahren berührungslos über eine Matrize in eine gewünschte Form gebracht wird,
– in einem dritten Verfahrensschritt der Zuschnitt des ausgeformten Kunststofffolienteils erfolgt,
– in einem vierten Schritt das ausgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile in eine erste Werkzeughälfte eines Hinterspritzwerkzeuges eingelegt werden, und
– in einem fünften Schritt nach dem Verschließen des Werkzeuges mit der zweiten Hälfte das vorgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile mittels Kunststoff hinterspritzt werden und
– in einem sechsten Schritt in einem stromlosen chemischen Metallisierungsbad oder in einem Galvanisierungsbad oder durch Bedampfen die Metallisierung der Oberflächen der Kunststofffolienteile an den mit Haftvermittler versehenen Flächen erfolgt.

Gelöst wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Vorteilhafte weitere Verfahrensschritte sind in Anspruch 3 angegeben.
Die Herstellung eines Verbundformteils nach der Erfindung kann ferner dadurch realisiert werden, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Kunststofffolie für die innenseitige Metallisierung mit einem Haftvermittler partiell bedruckt wird, dass in einem zweiten Verfahrensschritt die Metallisierung im partiellen Bereich des aufgetragenen Haftvermittlers erfolgt, dass in einem dritten Verfahrensschritt die metallisierte und/oder zusätzlich an der Innenseite mit Farbe bedruckte Kunststofffolie im Hochdruckverfahren berührungslos über eine Matrize in eine gewünschte Form gebracht wird und in einem vierten Schritt das ausgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile in eine erste Werkzeughälfte eines Hinterspritzwerkzeuges eingelegt werden und dass in einem weiteren Schritt nach dem Verschließen des Werkzeuges mit der zweiten Hälfte das vorgeformte Kunststofffolienteil oder -teile mittels Kunststoff hinterspritzt werden.
Alternativ kann das Herstellungsverfahren aber auch vorsehen, dass die Metallisierung beispielsweise in Kantenbereichen nachträglich nach dem Hinterspritzen der Folie erfolgt. Das Verfahren sieht dann vor, dass in einem ersten Verfahrensschritt auf der Außenseite der Kunststofffolien in dem Bereich der gewünschten Metallisierungsbeschichtung Haftvermittler aufgetragen wird, dass in einem weiteren Schritt und im Hochdruckverfahren die Kunststofffolienteile ausgeformt werden, dass in einem dritten Schritt die vorgeformten Kunststofffolienteile in eine erste Werkzeughälfte eingesetzt und nach dem Verschließen mit einer zweiten Werkzeughälfte mit Kunststoff hinterspritzt werden, dass in einem weiteren, Schritt nach der Entnahme des Formteils aus dem Werkzeug das Kunststofffolienteil mit der Haftvermittlerschicht in einem Galvanisierungsbad zur stromlosen Abschaltung galvanisiert und/oder vorgalvanisiert wird und dass in einem weiteren Schritt eine galvanische Nachmetallisierung erfolgt.
Wenn weitere Bedruckungen vorgenommen werden sollen, empfiehlt es sich darüber hinaus, in einem vorgelagerten Schritt nach der Metallisierung die Bedruckung mittels Druckfarben mit Farbpigmenten vorzunehmen.
Ein Verbundteil, das nach der Lehre des Anspruchs 1 gefertigt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Kunststofffolie aus einem Material mit partiell bearbeiteten Zonen besteht, die stromlos metallisierbar oder in einem mit Strom beaufschlagten Galvanisierungsbad galvanisierbar oder mit Metall bedampfbar sind, wobei die Kunststofffolie entweder an der Innenseite oder an der Außenseite metallisiert oder galvanisiert und mit Kunststoff hinterspritzt ist. Der Zuschnitt der Kunststofffolie kann dabei die gesamte Sichtoberfläche des Verbundformteils abdecken oder auch nur partiell vorgesehen sein.
Ebenfalls ist es möglich, eine nicht galvanisierbare oder nicht mit entsprechend bearbeitbaren Zonen versehene Kunststofffolie mit Durchbrüchen zu versehen, die jene Bereiche freischneiden, die stromlos metallisiert oder galvanisiert oder mit Metall bedampft werden sollen, und die Kunststofffolie mit einem solchen Kunststoff zu hinterspritzen, der stromlos metallisierbar oder galvanisierbar oder partiell für die stromlose oder galvanische Beschichtung oder Bedampfung mit Metall an jenen Stellen bearbeitbar ist, die die ausgeschnittenen Bereiche der Kunststofffolie ausfüllen, wobei diese Bereiche mindestens partiell stromlos metallisierbar oder galvanisierbar oder mit Metall bedampfbar sind.
In einer Ausführungsform besteht die Kunststofffolie aus stromlos metallisierbarem Material, z. B. aus ABS, und wird als Ganzes im Hochdruckverfahren dreidimensional so vorgeformt, dass sie die gewünschte Oberflächenkontur des Verbundformteils an den entsprechenden partiellen Stellen wiedergibt. Nach dem Verformungsprozess werden entweder die Teile ausgeschnitten oder durch Einbringen von Durchbrüchen die Rahmenstruktur aufweisenden Teile freigeschnitten, um sie zum Hinterspritzen in eine Werkzeughälfte einlegen und mit einem verbindbaren Kunststoff hinterspritzen zu können. Beispielsweise kann der hinterspritzte Körper aus Polycarbonat bestehen. Vor dem Verformungsprozess im Hochdruckverfahren können auf oder innenseitig an der Folie auch noch Bedruckungen aufgebracht werden, sofern diese durchsichtig ist bei innenseitiger Anbringung. Die Metallisierung der Folie kann grundsätzlich vor oder nach dem Hinterspritzen vorgenommen werden. Die Metallisierung kann stromlos in einem chemo-galvanischen Bad oder in einem stromführenden galvanischen Bad oder durch Aufdampfen erfolgen. Diese Verfahren sind allesamt bekannt. Kunststoffe lassen sich grundsätzlich als Fertigstücke oder Halbzeug mit Metallen bedampfen, durch Reduktion, z. B. mit Hydrazin, von Metallionen, ähnlich wie bei der Spiegelfabrikation, mit Metallen beschichten und besonders gut chemo-galvanisch und teilweise auch galvanisch metallisieren, z. B. Verchromen, Vernickeln, Verkupfern, Versilbern, Vergolden, u. a. Auch ist eine galvanische Nachverstärkung chemisch aufgebrachter Metallschichten möglich. Hierfür sind grundsätzlich die verschiedenen Kunststoffe geeignet, aus denen die Folie herstellbar ist, ebenso auch ein Kunststoff, der den Körper des Verbundformteils durch Hinterspritzung bildet. Auch lässt sich die Oberfläche der Folie mit Haftvermittlern benetzen, die die Metallisierung begünstigen oder ermöglichen.
Die Kunststofffolie, die an dem Verbundformteil nur partiell vorgesehen zu sein braucht oder sich über die gesamte sichtbare Oberfläche erstreckt, kann auf der Innenseite, also der Seite, die mit Kunststoff hinterspritzt wird, metallisiert, z. B. verchromt sein, oder partielle Flächen aufweisen, die metallisiert sind. Alternativ kann die Metallisierungsschicht aber auch außenseitig aufgebracht bzw. können die partielle Flächen metallisiert sein. Die Metallisierung selbst erfolgt bei der Anbringung auf der Innenseite vor dem Hinterspritzen. Bei Anbringung auf der Außenseite kann diese vor dem Hinterspritzen, aber auch alternativ nach dem Hinterspritzen, aufgebracht sein, zu welchem Zweck auf der Außenseite der Folie vor der Aufbringung bzw. Hinterspritzung Haftvermittler für die stromlose Metallabscheidung in einem chemischen Metallisierungsbad aufgebracht bzw. die metallisierbare Folie derart bearbeitet wird, dass sie partiell metallisierbar ist. Die Verfahren hierfür sind bekannt, wie bereits eingangs anhand des Standes der Technik dargelegt. Die Metallisierungsschicht kann aber auch durch Bedampfen aufgebracht sein, und zwar sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite. Auch hierfür können die bekannten Verfahren angewendet werden. Durch die Kombination Kunststoffkörper und Kunststofffolie ist es möglich, die Kunststofffolie oder Folienteile vor dem Hinterspritzen in einem Spritzgießwerkzeug entsprechend der gewünschten Oberflächenkontur im Hochdruckverfahren vorzuformen. Die Folien oder Folienabschnitte, die beispielsweise in den Kantenbereichen metallisiert werden sollen, werden in eine erste Werkzeughälfte eingelegt und nach dem Schießen des Werkzeugs mit einer Kunststoffmasse hinterspritzt, so dass ein Verbundformteil entsteht. Dieses Verbundformteil kann bereits die Metallisierungsflächen an der Folie aufweisen. Diese können aber auch, wenn die bestimmten Zonen mit Haftvermittlern beschichtet oder vorbereitet sind, nachträglich in einem chemischen Metallisierungsbad metallisiert und gegebenenfalls durch Galvanisierungen verstärkt werden.
Das anzuwendende Hochdruckverfahren zur berührungslosen Verformung der Folienabschnitte ist eingangs anhand des Standes der Technik ebenfalls beschrieben und kann hier zur Anwendung kommen. Auch können die eingangs angegebenen bekannten Folien verwendet werden, um mit den Druckverfahren zu dreidimensionalen Körpern verformt werden zu können, die dann zur Bildung eines Verbundformteiles hinterspritzt werden. Für die Metallisierung, insbesondere wenn es darum geht, besondere metallische optische Effekte zu erzielen, sind Chrom, Silber, Aluminium sowie deren Legierungen besonders geeignet. Aber auch Glanzkupferschichten können aufgebracht werden. Des Weiteren kann die Folie selbst auch eine Folie sein, die durchgefärbt oder transparent ist; eine Klarsichtfolie oder aber auch eine mit Leuchtpigmenten versehene Folie kann ebenfalls verwendet werden.
Wenn die Kunststofffolie transluzente Zonen oder lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Zonen, die z. B. durch Bedruckung hergestellt sind, aufweisen, so ist es möglich, in dem hinterspritzten Kunststoff Kanäle oder Öffnungen vorzusehen, die von diesen Partien überdeckt bzw. mit einer lichtdurchlässigen Unterschicht verbunden sind, durch die Licht einer Lichtquelle, z. B. einer LED, hindurchtreten kann. So können beispielsweise punktförmige oder spaltförmige Hinterleuchtungen auf einfache Weise realisiert werden. Wenn eine Metallschicht in diesem Bereich eingebracht ist, können durch Lasern Ornamente, Zeichen oder Symbole durch Abtragen der Metallschicht in diesen Bereich eingebracht werden, so dass auch diese hinterleuchtet werden können. Dasselbe ist auch in der Fläche realisierbar, wenn beispielsweise ein transluzenter Kunststoff für das Hinterspritzen verwendet wird und nur eine dünnere Trägerschicht aufgetragen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Verbundbauteile ergänzend erläutert.
In den 1A bis 1E ist ein Beispiel dargestellt, bei dem die verwendete Folie 1 nicht galvanisierbar ist, während der Kunststoff 5 des Formkörpers galvanisierbar ist. 1A zeigt eine Kunststofffolie 1 in Flachdimension, 1B eine zugeschnittene Kontur 2 mit Durchbruch 3 und Stirnflächen 4. Diese zugeschnittene Folie wird in bekannter Weise mittels eines galvanisierbaren Kunststoffes 5 hinterspritzt. Dieser Kunststoff schließt bündig mit der Oberfläche der Folie 1 ab. Nach dem Einlegen des vorgefertigten Verbundformteils in ein Galvanikbad 6 (1D) wird, wie aus 1E ersichtlich, nur eine Metallschicht als Galvanikschicht 8 auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht, während die Oberfläche der Folie 1 nicht metallisiert wird.
In den 2A bis 2E ist dargestellt, dass abweichend vom Beispiel nach den 1A bis 1E auch bei dreidimensionaler Ausführung der Kunststofffolie die gleiche partielle Beschichtung des Verbundformteils ermöglicht wird. Die Kunststofffolie 1 wird zunächst dreidimensional im Hochdruckverfahren vorgeformt und die Kontur 2 gemäß 2B zugeschnitten sowie ein Durchbruch 3 eingebracht. Die Stirnflächen der Folie werden, wie aus 4C ersichtlich, vom galvanisierbaren Kunststoff 5 des Hinterspritzungskörpers eingebettet. Das so vorgefertigte Teil wird sodann in ein Galvanikbad 6 eingehängt und der Formkörper aus galvanisierbarem Kunststoff an die Kathode der Gleichspannungsquelle 7 angeschlossen, so dass in gewünschter Weise eine galvanische Beschichtung der Oberfläche des Körpers erfolgt, die aus der Kunststofffolie 1 hervorsteht. Die innenseitige Beschichtung kann in bekannter Weise durch Aufbringen einer nicht galvanisierbaren Schicht verhindert werden.
Eine Verarbeitung partiell galvanisierter oder metallisierter oder bedampfter Folie ist ebenfalls möglich. Auch lässt sich eine solche Folie bei entsprechender technischer Ausformung grundsätzlich auch im Hochdruckverfahren verformen.
Bezugszeichenliste

1: Kunststofffolie
2: Kontur/Konturenzuschnitt
3: Freischnitt/Durchbruch
4: Stirnseite
5: nicht galvanisierbarer Kunststoff
6: Galvanikbad
7: Gleichspannungsquelle
8: Galvanisierungsschicht
9: Kunststoffoberseite

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie, wobei bei Verwendung einer nicht metallisierbaren Kunststofffolie – in einem ersten Schritt die Kunststofffolie für die außenseitige Metallisierung mit einem Haftvermittler partiell bedruckt wird, – in einem zweiten Verfahrensschritt die eventuell zusätzlich an der Innen- und/oder der Außenseite mit Druckfarbe bedruckte Kunststofffolie im Hochdruckverfahren berührungslos über eine Matrize in eine gewünschte Form gebracht wird, – in einem dritten Verfahrensschritt der Zuschnitt des ausgeformten Kunststofffolienteils erfolgt, – in einem vierten Schritt das ausgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile in eine erste Werkzeughälfte eines Hinterspritzwerkzeuges eingelegt werden, und – in einem fünften Schritt nach dem Verschließen des Werkzeuges mit der zweiten Hälfte das vorgeformte Kunststofffolienteil oder die -teile mittels Kunststoff hinterspritzt werden und – in einem sechsten Schritt in einem stromlosen chemischen Metallisierungsbad oder in einem Galvanisierungsbad oder durch Bedampfen die Metallisierung der Oberflächen der Kunststofffolienteile an den mit Haftvermittler versehenen Flächen erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils aus Kunststoff mit mindestens einer partiell vorgesehenen Kunststofffolie, wobei – in einem ersten Verfahrensschritt auf der Außenseite der Kunststofffolien in dem Bereich der gewünschten Metallisierungsbeschichtung Haftvermittler aufgetragen wird, – in einem zweiten Schritt im Hochdruckverfahren die Kunststofffolienteile ausgeformt werden, – in einem dritten Schritt die vorgeformten Kunststofffolienteile in eine erste Werkzeughälfte eingesetzt und nach dem Verschließen mit einer zweiten Werkzeughälfte mit Kunststoff hinterspritzt werden, und – in einem vierten Schritt nach der Entnahme des Formteils aus dem Werkzeug das Kunststofffolienteil mit der Haftvermittlerschicht in ein chemisches Bad zur stromlosen Abscheidung oder in ein galvanisches Bad zur Metallisierung oder zur galvanischen Nachmetallisierung gelegt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundformteils nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Verformung der Kunststofffolie im Hochdruckverfahren die innen- und/oder außenseitige Bedruckung mittels Druckfarben mit Farbpigmenten erfolgt.