DE4211077A1

DE4211077A1 - Formteil mit strukturierter Oberfläche

Info

Publication number: DE4211077A1
Application number: DE19924211077
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Berkenkamp
Original assignee: Rebo Plastic GmbH and Co KG
Current assignee: Rebo Plastic GmbH and Co KG
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2012-04-04
Also published as: DE4211077B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formteil mit struk turierter Oberfläche, bestehend aus einem aus Kunststoff bestehenden Formteil und einer auf diesem befestigten Dekorträger.

Derartige Formteile werden beispielsweise beim Fahrzeugbau als Innenverkleidungselemente verwendet. Das Kunststofform teil besteht hierbei beispielsweise aus einem gepreßten Kunststoffmaterial mit einem hohen Holzmehlanteil, das eine große Sprödigkeit besitzt. Es hat sich nun herausgestellt, daß dieses Formteil bei unfallbedingter Verformung split tert und somit zu Verletzungen der Autoinsassen führen kann. Das Aufbringen des Dekorträgers erfolgt auf diese gepreßten Formteile überwiegend durch Aufkaschieren, was aber einen relativ hohen Herstellungsaufwand bedingt. Auch sind Formteile bekannt, die im Spritzgußverfahren herge stellt werden, wobei gleichzeitig in die Spritzgußform der Dekorträger mit eingebracht wird. Die hierbei verwendeten Dekorträger können jedoch nur eine einheitliche, ungemu sterte Oberfläche aufweisen, da beim Spritzgußvorgang eine Verformung der Oberfläche erfolgt, die zu einer Verzerrung eines Oberflächenmusters führen würde. Auch können hierbei keine Dekorträger mit einem Schaumstoffrücken Verwendung finden, da, bedingt durch die hohen Spritzgußdrücke, der Kunststoffschaum seine Schaumstruktur verliert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formteil mit einem auf der Oberfläche angeordneten Dekor träger zu schaffen, das einerseits preisgünstig in der Herstellung ist, das andererseits aus einem flexiblen, weitgehend splitterfreien Material bestehen kann, und das weiterhin mit Dekorträgern beliebiger Materialbeschaffen heit ausgestattet sein kann und wobei Dekorträger mit einem Schaumstoffrücken Verwendung finden können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Kunststofformteil als Tiefziehformteil ausgebildet ist und der Dekorträger durch den Tiefziehvorgang mit seiner dem Kunststofformteil zuge kehrten Unterseite in der Oberflächenschicht des Kunst stofformteils materialschlüssig zumindest teilweise einge bunden ist. Diese materialschlüssige Einbindung besteht erfindungsgemäß in einer Umschmelzung des Dekorträgermate rials durch den beim Tiefziehvorgang plastifizierten Kunststoff. Hierdurch wird das Trägermaterial in die Oberfläche des Kunststoffträgers eingebunden, so daß eine unlösbare Verbindung zwischen dem Kunststofformteil und dem Dekorträger erreicht wird. Eine Entfernung des Dekorträgers ist nur unter Zerstörung der Struktur des Dekorträgers möglich. Als Dekorträger können insbesondere textile Materialien, beispielsweise Gewebe aus Kunststoffasern oder Naturfasern, Verwendung finden, ebenfalls können getuftete Textilmaterialien eingesetzt werden. Desgleichen ist die Verwendung von natürlichem Leder oder Kunstleder möglich. Erfindungsgemäß ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der Dekorträger einen Schaumstoffrücken besitzt und die Verbin dung zwischen dem Kunststofformteil und dem Dekorträger über den Schaumstoffrücken erfolgt. Hierbei hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß die Schaumstoffstruktur bestehen bleibt. Das Kunststofformteil besteht aus thermo plastischem Material, insbesondere Polyethylen, Polypropy len oder ABS. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Dekorträgermaterial aus demselben Material wie das Kunst stofformteil besteht. Hierdurch ist es für ein Materialre cycling nicht erforderlich, eine Materialtrennung vorzuneh men, denn das gesamte Bauteil besteht dann aus einem einheitlichen Material. Da auch keine separaten Klebe- oder Haftvermittlungsschichten vorhanden sind, ist somit das erfindungsgemäße Formteil ohne zusätzliche Trennvorgänge voll recycelfähig.

Weiterhin kann es erfindungsgemäß zweckmäßig sein, wenn das erfindungsgemäße Formteil mit einem Rahmen versehen ist, der als Spritzgußformteil aus demselben Kunststoffmaterial besteht wie das Kunststofformteil selber. Hierdurch werden erhöhte Formsteifigkeiten erreicht. Die Verbindung des Kunststofformteils mit dem Rahmen erfolgt insbesondere durch ein thermisches Verfahren oder durch mechanische Verbindung oder aber durch Verbindung durch einen Haftver mittler oder einen Kleber. Insbesondere eine Verschweißung ist zweckmäßig, da hierdurch keine zusätzlichen Materialien zur Herstellung erforderlich sind, wodurch sich wiederum der große Vorteil einer vollständigen Recycelfähigkeit ergibt.

Die Erfindung umfaßt weiterhin ein Herstellungsverfahren für das erfindungsgemäße Formteil.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Formteils,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Prinzipansicht des Herstellungsvorganges.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht ein erfindungsgemäßes Formteil aus einem im Tiefziehverfahren hergestellten Kunststofformteil aus einem thermoplastischen Material. Dieses Kunststofformteil ist mit der Ziffer 1 gekennzeich net. Auf diesem Kunststofformteil 1 ist ein Dekorträger 2 angeordnet. Dieser Dekorträger 2 besteht aus einem textilen Material, beispielsweise aus einer Tuftingware, wie darge stellt. Hierbei ist zu erkennen, daß erfindungsgemäß die dem Kunststofformteil 1 zugekehrte Unterseite des Dekorträ gers 2 materialmäßig in die Oberfläche des Kunststofform teils 1 eingebunden, d. h. eingeschmolzen ist. Diese Einbindung ist in Fig. 2 durch die mit der Ziffer 3 gekenn zeichnete Zone angedeutet. Für den Fall, daß der Dekorträ ger 2 aus demselben Kunststoffmaterial wie das Kunststofformteil besteht, kann sogar eine materialeinheitliche Verbindung durch Verschmelzen der beiden gleichen Materia lien erfolgen.

Das erfindungsgemäße Formteil wird nun wie folgt herge stellt, siehe Fig. 3.

In eine Tiefziehform 4, die das Negativprofil des herzu stellenden Kunststofformteils aufweist, wird zunächst der Dekorträger 2 eingelegt. Dann wird eine zu verformende Kunststoffplatte 5, aus der das Kunststofformteil tiefgezo gen werden soll, eingebracht. Nachdem die Kunststoffplatte auf eine Verformungstemperatur von 140 bis 210°C erwärmt worden ist, so daß sich das Kunststoffmaterial im plasti schen Zustand befindet, wobei eine einheitliche Plastifi zierungstemperatur im gesamten Plattenkörper maßgeblich ist, erfolgt der Tiefziehvorgang durch Erzeugung eines Unterdrucks im Bereich der Tiefziehform 4, so daß aufgrund des atmosphärischen Drucks die Verformung des Kunststofformteils entsprechend dem Negativprofil der Tiefziehform 4 erfolgt. Hierbei erfolgt eine Einbindung des Dekorträgers 2 in der Grenzschicht des Kunststofformteils, wodurch eine Materialeinschmelzung erreicht wird. Der Tiefziehvorgang wird bei einem Unterdruck von 0,4 bis 1,0 bar durchgeführt.

Für den Fall, daß als Dekorträger ein Träger mit einem Schaumstoffrücken verwendet wird, ist es weiterhin zweck mäßig, wenn nach Abschluß des Tiefziehvorgangs eine thermi sche Nachbehandlung in der Weise erfolgt, daß für einen Zeitraum von 10 Sekunden bis 2,5 Minuten bei einer Tempera tur von 50°C bis 250°C das Tiefziehformteil mit Wärme beaufschlagt wird. Hierdurch erfolgt eine Regeneration des Schaumstoffrückens auf seine ursprüngliche Schaumstoff struktur, da sich in Abhängigkeit von der Schaumstoffdichte beim Tiefziehen eine Reduzierung der Schaumstoffstruktur bis zu 50% ergeben kann.

Das fertiggestellte Tiefziehformteil wird abschließend an den Rändern auf seine endgültige Umrißform beschnitten. Für den Fall, daß eine sehr hohe Formstabilität erwünscht wird, kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn das Tiefziehform teil mit einem Rahmen versehen wird. Hierdurch erfolgt eine Aussteifung des gesamten Formteils, insbesondere in den Randbereichen.

Das erfindungsgemäße Tiefziehformteil zeichnet sich durch reduzierte Herstellungskosten aus. Hierbei wird weiterhin ein Bauteil von hoher Flexibilität erreicht, so daß eine Splittergefahr aufgrund mechanischer Verformung wesentlich verringert wird. Darüber hinaus kann es mit jeder beliebi gen textilen Oberflächenstruktur oder einer Lederstruktur aus künstlichem oder natürlichem Leder versehen werden. Da auch Dekorträger mit einem Schaumstoffrücken verwendet werden können, zeichnet sich ein derartig ausgestattetes, erfindungsgemäßes Tiefzieh-Formteil auch durch gute Eigen schaften in bezug auf Schall und Wärmedämmung aus. Die Anpassung der Materialien des Kunststofformteils und des Dekorträgers ermöglicht zudem die Herstellung eines ma terialeinheitlichen Tiefzieh-Formteils, so daß sich eine 100%-ige Recycelfähigkeit ohne zusätzliche Trennvorgänge ergibt.

Zudem zeichnet sich das erfindungsgemäße Formteil durch eine hohe Haftfestigkeit des Dekorträgers aus. Auch ist eine gute Wärme-Formbeständigkeit gegeben.

Claims

1. Formteil mit strukturierter Oberfläche, bestehend aus einem Kunststofformteil und einem auf diesem befestig ten Dekorträger, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (1) als Tiefziehformteil ausgebildet ist und der Dekorträger (2) durch den Tiefziehvorgang mit seiner dem Kunststofformteil (1) zugekehrten Untersei te in der Oberflächenschicht des Kunststofformteils (1) materialschlüssig zumindest teilweise eingebunden ist.

2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) einen Schaumstoffrücken besitzt.

3. Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) aus einem textilen Material, bei spielsweise einem Gewebe aus Kunststoffasern oder Naturfasern oder aus einem getufteten Textilmaterial besteht.

4. Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) aus einem natürlichen Leder oder Kunstleder besteht.

5. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststofformteil (1) aus einem thermoplastischen Material, insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder ABS besteht.

6. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorträger (2) aus einem thermoplastischen Material entsprechend dem thermoplastischen Material des Kunst stofformteils (1) besteht.

7. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Rahmen aus einem Spritzgußformteil aus demselben Kunststoff material wie das Kunststoffmaterial des Kunststofform teils (1) zur Stabilisierung desselben.

8. Formteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen mit dem Kunststofformteil (1) durch eine thermische Verbindung, eine mechanische oder eine Haftverbindung verbunden ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Kunststofformteils nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Tiefziehform mit dem Negativprofil des herzustel lenden Kunststofformteils (1) zunächst der Dekorträger (2) gelegt und dann eine zu verformende Kunststoff platte (5) zum Ziehen des Kunststofformteils (1) eingebracht wird und sodann die Kunststoffplatte (5) auf eine Verformungstemperatur von 140-210°C erwärmt und danach ein Unterdruck im Bereich der Tiefziehform (4) erzeugt wird, so daß aufgrund des atmosphärischen Drucks die Verformung des Kunststofformteils (1) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefziehen bei einem Unterdruck von 0,4 bis 1,0 bar durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekorträger (2) mit einem Kunststoffschaumrücken ver wendet wird und nach Beendigung des Tiefziehverfah rens das fertige Kunststofformteil einer Wärmebehand lung mit einer Temperatur von 50 bis 250°C in einem Zeitraum von 10 Sekunden bis 2,5 Minuten unterworfen wird.