DE102021102683A1 - Method for producing and/or processing a plastic component and assembly of components with a plastic component - Google Patents
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Abstract
Zur optisch verbesserten Symbol- und/oder Zeichenausbildung durch Beschichtungsabtragung mittels Laser wird ein Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung eines Kunststoffbauteils 1 vorgeschlagen. Im Rahmen des Verfahrens wird ein Kunststoffgrundbauteil 2 bereitgestellt und eine erste Basisschicht 3 mit einer ersten Schichtdicke D1 auf das Kunststoffgrundbauteil 2 aufgebracht. Es wird eine zweite Deckschicht 4 mit einer zweiten Schichtdicke D2 auf die erste Basisschicht 3 aufgebracht. Die zweite Deckschicht 4 wird in zumindest einem Funktionsbereich 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e teilweise abgetragen und/oder die zweite Schichtdicke 4 wird in dem mindestens einen Funktionsbereich 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e verringert. Es kann eine Beleuchtungseinrichtung 7 vorgesehen sein, welche den Abtragungsbereich 5, 5a, 5b, 5c durchleuchtet. A method for producing and/or processing a plastic component 1 is proposed for the optically improved formation of symbols and/or characters by means of laser coating removal. As part of the method, a plastic base component 2 is provided and a first base layer 3 with a first layer thickness D1 is applied to the plastic base component 2 . A second cover layer 4 with a second layer thickness D2 is applied to the first base layer 3 . The second cover layer 4 is partially removed in at least one functional area 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e and/or the second layer thickness 4 is reduced in the at least one functional area 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e. An illumination device 7 can be provided, which illuminates the ablation area 5, 5a, 5b, 5c.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung eines Kunststoffbauteils. Im Rahmen des Verfahrens wird ein Kunststoffgrundbauteil bereitgestellt. Es wird eine erste Basisschicht mit einer ersten Schichtdicke auf das Kunststoffgrundbauteil aufgebracht. Auf die erste Basisschicht wird eine zweite Deckschicht mit einer zweiten Schichtdicke aufgebracht. Die Erfindung betrifft auch eine Bauteileanordnung mit einem Kunststoffbauteil, wobei das Kunststoffbauteil eine erste Basisschicht mit einer ersten Schichtdicke und eine zweite Deckschicht mit einer zweiten ursprünglichen Schichtdicke aufweist.The invention relates to a method for producing and/or processing a plastic component. A plastic base component is provided as part of the method. A first base layer with a first layer thickness is applied to the plastic base component. A second cover layer with a second layer thickness is applied to the first base layer. The invention also relates to a component arrangement with a plastic component, the plastic component having a first base layer with a first layer thickness and a second cover layer with a second original layer thickness.
Zahlreiche Bauteile weisen zur optisch ansprechenden Gestaltung eine Beschichtung, z.B. eine Lackschicht, auf. Die teilweise Abtragung der Beschichtung zur Fertigung von Dekorationselementen ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt.Numerous components have a coating, e.g. a layer of paint, for a visually appealing design. The partial removal of the coating for the production of decorative elements is already known from the prior art.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
Beschreibung:Description:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optisch verbesserte Symbol- und/oder Zeichenausbildung durch Beschichtungsabtragung mittels Laser bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung eines Kunststoffbauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Bauteilanordnung mit einem Kunststoffteil gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.The invention is based on the object of providing an optically improved symbol and/or character formation by coating removal using a laser. This object is achieved by a method for producing and/or processing a plastic component having the features of
Es wird ein Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung eines Kunststoffbauteils vorgeschlagen. Vorzugsweise ist das Kunststoffbauteil für ein Fahrzeugexterieur, insbesondere zur Anordnung an dem Fahrzeugexterieur, ausgebildet.A method for producing and/or processing a plastic component is proposed. The plastic component is preferably designed for a vehicle exterior, in particular for arrangement on the vehicle exterior.
Im Rahmen des Verfahrens wird ein Kunststoffgrundbauteil bereitgestellt. Möglich ist es, dass das Kunststoffbauteil hierzu im Rahmen des Verfahrens aus einem Kunststoffausgangsrohstoff urgeformt und optional ergänzend umgeformt wird. Vorzugsweise ist das Kunststoffgrundbauteil zunächst unbeschichtet ausgebildet, wobei es im Rahmen des Verfahrens beschichtet und weiterbearbeitet wird, um das Kunststoffbauteil als Endprodukt herzustellen.A plastic base component is provided as part of the method. It is possible for the plastic component to be primary formed from a plastic raw material and optionally additionally formed as part of the process. The basic plastic component is preferably initially uncoated, with it being coated and further processed as part of the method in order to produce the plastic component as the end product.
Beispielsweise ist das Kunststoffgrundbauteil transluzent ausgebildet und/oder es weist lichtdurchlässige Eigenschaften auf. Insbesondere kann das Kunststoffgrundbauteil aus einem Polycarbonat-Streulichtmaterial als Kunststoffausgangsrohstoff gebildet sein.For example, the plastic base component is translucent and/or has translucent properties. In particular, the plastic base component can be formed from a polycarbonate light scattering material as the plastic starting raw material.
Es wird eine erste Basisschicht mit einer ersten Schichtdicke auf das Kunststoffgrundbauteil aufgebracht. Die erste Basisschicht ist vorzugsweise als eine erste Basislackschicht ausgebildet. Bevorzugt ist die erste Basisschicht farbig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es, dass die erste Basisschicht transluzent ist und/oder lichtdurchlässige Eigenschaften aufweist.A first base layer with a first layer thickness is applied to the plastic base component. The first base layer is preferably in the form of a first base lacquer layer. The first base layer is preferably colored. It is particularly preferred that the first base layer is translucent and/or has light-transmitting properties.
Es wird eine zweite Deckschicht mit einer zweiten Schichtdicke, insbesondere zweiten ursprünglichen Schichtdicke, auf die erste Basisschicht aufgebracht. Die zweite Deckschicht ist vorzugsweise als eine zweite Decklackschicht ausgebildet. Vorzugsweise wird die zweite Deckschicht zumindest teilflächig, bevorzugt vollflächig auf die erste Basisschicht aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt insbesondere nach einem Trocknen und Aushärten der der ersten Basisschicht.A second cover layer with a second layer thickness, in particular a second original layer thickness, is applied to the first base layer. The second top layer is preferably in the form of a second top coat layer. The second cover layer is preferably applied to the first base layer at least over part of the area, preferably over the entire area. The application takes place in particular after drying and curing of the first base layer.
Bevorzugt ist die zweite Deckschicht lichtundurchlässig ausgebildet. Vorzugsweise ist die zweite Deckschicht andersfarbig als die erste Lackschicht ausgebildet. Insbesondere weisen die erste Lackschicht und die zweite Lackschicht unterschiedliche Farben und/oder Farbgebungen auf. Bevorzugt bildet die zweite Deckschicht eine Sichtseite des Kunststoffbauteils.The second cover layer is preferably designed to be opaque. The second cover layer is preferably of a different color than the first lacquer layer. In particular, the first lacquer layer and the second lacquer layer have different colors and/or colorings. The second cover layer preferably forms a visible side of the plastic component.
Erfindungsgemäß wird die zweite Deckschicht in mindestens einem Funktionsbereich teilweise abgetragen. Alternativ oder ergänzend wird die zweite Schichtdicke in dem mindestens einen Funktionsbereich verringert. Bevorzugt erfolgt eine teilweise Abtragung der zweiten Deckschicht und/oder eine Verringerung der zweiten Schichtdicke nach einem Aushärten der zweiten Deckschicht in dem mindestens einen Funktionsbereich. Der mindestens eine Funktionsbereich bildet insbesondere mindestens einen Teilbereich der zweiten Deckschicht und/oder der Sichtseite.According to the invention, the second cover layer is partially removed in at least one functional area. Alternatively or additionally, the second layer thickness is reduced in the at least one functional area. A partial removal of the second cover layer and/or a reduction in the second layer thickness preferably takes place after curing of the second cover layer in the at least one functional area. The at least one functional area forms in particular at least a partial area of the second cover layer and/or the visible side.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die teilweise Abtragung der zweiten Deckschicht und/oder die Verringerung der zweiten Schichtdicke in dem mindestens einen Funktionsbereich durch Laserbearbeitung, insbesondere durch Laserabtrag. Beispielsweise kann ein Laser, z.B. ein gepulster Faserlaser, mit einer Watt-Leistung zwischen 60 und 120 Watt, insbesondere mit einer Wellenlänge von 1055 bis 1070 Nanometern und/oder mit einer Fokussieroptik von 180 bis 254 Millimetern, im Verfahren zum Einsatz kommen. Die teilweise Abtragung der zweiten Deckschicht und/oder die Verringerung der Schichtdicke in dem mindestens einen Funktionsbereich wird insbesondere in einem Nennleistungsbereich von 5 bis 20 Watt durchgeführt. Eine Strahlengangweite beträgt bevorzugt mindestens 1 Mikrometer und/oder maximal 5 Mikrometer.In a preferred embodiment of the invention, the second cover layer is partially removed and/or the second layer thickness is reduced in the at least one functional area by laser processing, in particular by laser removal. For example, a laser, such as a pulsed fiber laser, with a wattage between 60 and 120 watts, in particular with a Wavelengths of 1055 to 1070 nanometers and/or with a focusing lens of 180 to 254 millimeters are used in the process. The partial removal of the second cover layer and/or the reduction of the layer thickness in the at least one functional area is carried out in particular in a nominal power range of 5 to 20 watts. A beam path width is preferably at least 1 micrometer and/or at most 5 micrometers.
Oftmals stellt die mehrfarbige selektive Lackierung von Kunststoffgrundbauteilen insbesondere im Automobilbereich eine Herausforderung dar, da hier üblicherweise ein Spannungsdreieck zwischen optischer Qualität, Prozessdauer, damit verbundenen Kosten und Beständigkeitsanforderungen besteht. Weiterhin besteht oftmals die Nachfrage nach einem möglichst hohen Prozessindividualisierungsgrad. Ein hochindividualisierter Fertigungsprozess ohne aufwändiges Maschinenumrüsten kann insbesondere durch die Bearbeitung der Lackierung mittels dem Laser gewährleistet werden.The multicolored selective coating of plastic basic components often poses a challenge, especially in the automotive sector, since there is usually a triangle of tension between optical quality, process duration, the associated costs and durability requirements. Furthermore, there is often a demand for the highest possible degree of process individualization. A highly individualized production process without time-consuming machine conversions can be guaranteed in particular by processing the paintwork using the laser.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zweite Deckschicht in mindestens einem Abtragungsbereich vollständig, insbesondere bis zu der darunter angeordneten ersten Basisschicht, abgetragen. Vorzugsweise verbleibt die erste Basisschicht in ihrer ersten Schichtdicke oder sie verbleibt im Wesentlichen in ihrer ersten Schichtdicke. Es ist möglich, dass der Laser bei der Abtragung der zweiten Deckschicht in geringem Maße die darunterliegende erste Basisschicht angreift und/oder beansprucht. Ziel ist es im Speziellen, dieses Angreifen so gering wie möglich zu halten.In a further preferred embodiment of the invention, the second cover layer is completely removed in at least one removal area, in particular down to the first base layer arranged underneath. The first base layer preferably remains in its first layer thickness or essentially remains in its first layer thickness. It is possible that the laser, when removing the second cover layer, attacks and/or stresses the underlying first base layer to a small extent. In particular, the goal is to keep this attack as low as possible.
Die vollständige Abtragung der zweiten Deckschicht in dem Abtragungsbereich erfolgt vorzugsweise durch den Laser im Rahmen des Laserabtrags. Sie wird insbesondere in einem Nennleistungsbereich von 20 bis 45 Watt durchgeführt. Hierfür ist es vorteilhaft, dass die zweite Deckschicht dünner ist als die erste Basisschicht, bevorzugt so dünn wie möglich ist, damit die vollständige Abtragung produktiv erfolgen kann. Vorzugsweise ist die erste Basisschicht in einer Draufsicht auf die Sichtseite in dem Abtragungsbereich sichtbar. Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass der Abtragungsbereich an den Funktionsbereich angrenzt. Insbesondere umgibt der Funktionsbereich den Abtragungsbereich zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig. Alternativ oder optional ergänzend umgibt der Abtragungsbereich den Funktionsbereich zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig.The complete ablation of the second cover layer in the ablation area is preferably carried out by the laser as part of the laser ablation. It is carried out in particular in a nominal power range from 20 to 45 watts. For this it is advantageous that the second cover layer is thinner than the first base layer, preferably as thin as possible, so that the complete removal can take place productively. The first base layer is preferably visible in a plan view of the visible side in the area that has been removed. It is particularly preferred within the scope of the invention that the ablation area is adjacent to the functional area. In particular, the functional area surrounds the ablation area at least in sections, preferably completely. Alternatively or optionally in addition, the ablation area surrounds the functional area at least in sections, preferably completely.
In einem bevorzugten Verfahrensschritt ist es vorgesehen, dass mittels des Funktionsbereichs ein Schattenwurf für den Abtragungsbereich gebildet und/oder ein dreidimensionaler Effekt (3D-Effekt) des Abtragungsbereichs erzeugt wird. Insbesondere wird der Abtragungsbereich zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, durch den Funktionsbereich optisch verbreitert. Im Speziellen wird eine optische Tiefe und/oder Dreidimensionalität des Abtragungsbereichs besonders betont und/oder hervorgehoben.In a preferred method step, it is provided that a shadow is cast for the ablation area by means of the functional area and/or a three-dimensional effect (3D effect) of the ablation area is generated. In particular, the ablation area is optically widened at least in sections, preferably completely, by the functional area. In particular, an optical depth and/or three-dimensionality of the ablation area is particularly emphasized and/or emphasized.
Vorzugsweise wird der Funktionsbereich, insbesondere während und/oder durch die Laserbearbeitung, aufgeraut und/oder mattiert. Durch die Mattierung kann die Schattenbildung und/oder der 3D-Effekt besonders gut umgesetzt werden. Vorteilhaft ist, dass durch die Fertigung des Funktionsbereichs und des Abtragungsbereichs besonders dekorative Selektivbeschichtungen mit 3D-Effekten und/oder Schattenwürfen realisiert werden können.The functional area is preferably roughened and/or matted, in particular during and/or as a result of the laser processing. The formation of shadows and/or the 3D effect can be implemented particularly well through the matting. It is advantageous that particularly decorative selective coatings with 3D effects and/or shadows can be realized through the production of the functional area and the ablation area.
In einem möglichen konstruktiven Verfahrensschritt wird das Kunststoffbauteil hinterleuchtet. Insbesondere wird das Kunststoffbauteil auf einer Rückseite des Kunststoffbauteils, welche der Sichtseite gegenüberliegt, hinterleuchtet. Beispielsweise wird dem Kunststoffbauteil zu dessen Hinterleuchtung eine Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von Licht zugeordnet. Die Beleuchtungseinrichtung kann zum Beispiel mindestens eine Leuchtdiode als Lichtquelle und optional ergänzend oder alternativ mindestens einen Lichtleiter umfassen. Auch andere geeignete Lichtquellen sind im Rahmen der Erfindung möglich.In a possible constructive process step, the plastic component is backlit. In particular, the plastic component is backlit on a rear side of the plastic component, which is opposite the visible side. For example, a lighting device for generating light is assigned to the plastic component for its backlighting. The lighting device can, for example, comprise at least one light-emitting diode as a light source and optionally additionally or alternatively at least one light guide. Other suitable light sources are also possible within the scope of the invention.
Vorzugsweise dringt das Licht dort durch die erste Basisschicht, wo der Abtragungsbereich angeordnet ist. Insbesondere erzeugt das Licht in dem Abtragungsbereich einen Leuchtbereich. Dies kann insbesondere dadurch gewährleistet werden, dass die erste Basisschicht transluzent und/oder lichtdurchlässig ausgebildet ist.Preferably, the light passes through the first base layer where the ablation area is located. In particular, the light generates a luminous area in the ablation area. This can be ensured in particular by the first base layer being translucent and/or translucent.
Besonders bevorzugt ist es im Rahmen des Verfahrens, dass der Funktionsbereich unbeleuchtet ist und/oder nicht durchleuchtet wird. Dies kann vorzugsweise dadurch gewährleistet werden, dass die zweite Deckschicht lichtundurchlässig ausgebildet ist. Insbesondere kann das Licht nicht durch die verringerte zweite Schichtdicke in dem Funktionsbereich hindurch leuchten. Somit kann in vorteilhafter Weise gewährleistet werden, dass während der Hinterleuchtung des Kunststoffbauteils sichtseitig nur der Abtragungsbereich beleuchtet ist. Insbesondere kann in einer Draufsicht auf die Sichtseite ausschließlich der Abtragungsbereich des Kunststoffbauteils als Leuchtbereich wahrgenommen werden. Vorteilhaft ist, dass das Kunststoffbauteil durch die Möglichkeit der Hinterleuchtung und insbesondere durch die Bildung des Leuchtbereichs optisch besonders ansprechend ist.It is particularly preferred within the scope of the method that the functional area is not illuminated and/or is not transilluminated. This can preferably be ensured in that the second cover layer is designed to be opaque. In particular, the light cannot shine through the reduced second layer thickness in the functional area. It can thus be ensured in an advantageous manner that during the backlighting of the plastic component only the removal area is illuminated on the visible side. In particular, in a plan view of the visible side, only the removal area of the plastic component can be perceived as the illuminated area. It is advantageous that the plastic component through the possibility of backlighting and in particular is visually particularly appealing due to the formation of the luminous area.
In einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt werden als Beschichtung ausschließlich die erste Basisschicht und die zweite Deckschicht auf das Kunststoffgrundbauteil aufgebracht. Insbesondere wird auf die zweite Deckschicht und/oder in dem Funktionsbereich und/oder in dem Abtragungsbereich keine weitere Schicht, zum Beispiel kein Klarlack, kein Finish etc., aufgebracht. Der Verzicht auf die weitere Schicht erfolgt insbesondere vor dem Hintergrund, dass der Funktionsbereich mattiert wird und dies durch die weitere Schicht verändert oder aufgehoben würde. Insbesondere würde durch die Aufbringung der weiteren insbesondere transparenten Lacksicht der Schattenwurf-Effekt des Funktionsbereichs verhindert werden. Optional ergänzend könnte der 3D-Effekt des Funktionsbereichs durch die Aufbringung der weiteren Schicht beeinträchtigt werden.In a further preferred process step, only the first base layer and the second cover layer are applied to the plastic base component as a coating. In particular, no further layer, for example no clear lacquer, no finish, etc., is applied to the second cover layer and/or in the functional area and/or in the removal area. The further layer is dispensed with in particular against the background that the functional area is matted and this would be changed or eliminated by the further layer. In particular, the shadowing effect of the functional area would be prevented by the application of the further, in particular transparent, layer of lacquer. Optionally, the 3D effect of the functional area could be impaired by the application of the additional layer.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Bauteilanordnung mit einem Kunststoffbauteil. Das Kunststoffbauteil ist aus einem Kunststoffgrundbauteil gebildet, welches aus einem Kunststoffausgangsrohstoff urgeformt und/oder umgeformt ist, wobei das Kunststoffgrundbauteil mit einer ersten Basisschicht und einer zweiten Deckschicht beschichtet ist.Another object of the invention is a component arrangement with a plastic component. The plastic component is formed from a plastic base component, which is primary formed and/or reshaped from a plastic starting raw material, the plastic base component being coated with a first base layer and a second cover layer.
Die erste Basisschicht weist eine erste Schichtdicke auf, wobei sie z.B. als eine erste Basislackschicht ausgebildet ist. Insbesondere ist die erste Basisschicht zumindest bereichsweise unmittelbar auf eine Oberfläche des Kunststoffgrundbauteils aufgebracht. Die erste Basisschicht weist vorzugsweise eine erste Farbe oder erste Farbgebung auf. Insbesondere ist die erste Basisschicht transluzent und/oder lichtdurchlässig ausgebildet ist. Optional beträgt die erste Schichtdicke mindestens 18 Mikrometer, vorzugsweise mindestens 20 Mikrometer, insbesondere mindestens 30 Mikrometer und/oder maximal 35 Mikrometer.The first base layer has a first layer thickness, being embodied, for example, as a first base lacquer layer. In particular, the first base layer is applied directly to a surface of the plastic base component, at least in regions. The first base layer preferably has a first color or first coloring. In particular, the first base layer is translucent and/or translucent. The first layer thickness is optionally at least 18 micrometers, preferably at least 20 micrometers, in particular at least 30 micrometers and/or at most 35 micrometers.
Die zweite Deckschicht weist eine zweite Schichtdicke, insbesondere zweite ursprüngliche Schichtdicke auf, wobei sie z.B. als eine zweite Decklackschicht ausgebildet ist. Insbesondere ist die zweite Deckschicht zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, auf die erste Basisschicht aufgebracht. Die zweite Deckschicht weist vorzugsweise eine zweite Farbe oder zweite Farbgebung auf, welche zu der ersten Farbe und/oder ersten Farbgebung verschieden ist. Insbesondere ist die zweite Deckschicht lichtundurchlässig und/oder opak ausgebildet. Optional beträgt die zweite ursprüngliche Schichtdicke mindestens 5 Mikrometer und/oder maximal 20 Mikrometer, vorzugsweise maximal 15 Mikrometer, insbesondere maximal 10 Mikrometer.The second cover layer has a second layer thickness, in particular a second original layer thickness, being embodied, for example, as a second top coat layer. In particular, the second cover layer is applied to the first base layer at least in regions, preferably over the entire surface. The second cover layer preferably has a second color or second coloring, which is different from the first color and/or first coloring. In particular, the second cover layer is impermeable to light and/or opaque. The second original layer thickness is optionally at least 5 micrometers and/or at most 20 micrometers, preferably at most 15 micrometers, in particular at most 10 micrometers.
Es ist vorgesehen, dass die zweite Deckschicht mindestens einen Funktionsbereich aufweist, in welchem die zweite, insbesondere die zweite ursprüngliche, Schichtdicke verringert ist. Insbesondere ist die zweite Deckschicht in dem Funktionsbereich nicht vollständig abgetragen und/oder entfernt. Eine verringerte zweite Schichtdicke in dem Funktionsbereich beträgt z.B. mindestens 2 Mikrometer und/oder maximal 10 Mikrometer, insbesondere maximal 6 Mikrometer, im Speziellen maximal 3 Mikrometer. Vorzugsweise ist das Kunststoffbauteil im Rahmen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder gemäß der bisherigen Beschreibung hergestellt und/oder bearbeitet.Provision is made for the second cover layer to have at least one functional area in which the second, in particular the second original, layer thickness is reduced. In particular, the second cover layer is not completely removed and/or removed in the functional area. A reduced second layer thickness in the functional area is, for example, at least 2 microns and/or a maximum of 10 microns, in particular a maximum of 6 microns, in particular a maximum of 3 microns. The plastic component is preferably produced and/or processed within the scope of the method according to one of
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Deckschicht in dem Funktionsbereich mattiert. Eine Mattierung in dem Funktionsbereich ist insbesondere durch die teilweise Laserabtragung der zweiten Deckschicht erzeugt.In a preferred embodiment of the invention, the second cover layer is matted in the functional area. Matting in the functional area is produced in particular by the partial laser ablation of the second cover layer.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Kunststoffbauteil mindestens einen Abtragungsbereich auf. Vorzugsweise ist die zwei Deckschicht in dem Abtragungsbereich vollständig abgetragen. Dadurch ist die erste Basisschicht, insbesondere in einer Draufsicht auf die Sichtseite des Kunststoffbauteils, in dem Abtragungsbereich sichtbar angeordnet.In a further preferred embodiment of the invention, the plastic component has at least one area that has been removed. The two top layers are preferably completely removed in the removal area. As a result, the first base layer is visibly arranged in the removal area, in particular in a plan view of the visible side of the plastic component.
Eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Abtragungsbereich angrenzend an den Funktionsbereich angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass der Funktionsbereich einen Schattenwurf des Abtragungsbereichs bildet. Alternativ oder optional ergänzend erzeugt der Funktionsbereich einen 3D-Effekt für den Abtragungsbereich.A possible constructive configuration of the invention provides that the ablation area is arranged adjacent to the functional area. It is particularly preferred within the scope of the invention that the functional area forms a shadow of the ablation area. Alternatively or optionally in addition, the functional area creates a 3D effect for the removal area.
In einer weiteren möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist der Abtragungsbereich als ein Zeichen ausgebildet. Insbesondere stellt der Abtragungsbereich in der Draufsicht auf die Sichtseite des Kunststoffbauteils das Zeichen dar. Beispielsweise kann das Zeichen ein Symbol, eine Grafik, ein Buchstabe oder eine Zahl sein. Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass das Kunststoffbauteil mehrere Abtragungsbereiche und/oder mehrere Funktionsbereiche aufweist, wobei ein, mehrere oder alle Abtragungsbereiche und/oder Funktionsbereiche in ihrer Form, ihrem Verlauf, ihrer Gestalt etc. übereinstimmen können oder unterschiedlich ausgebildet sein können.In a further possible constructive implementation of the invention, the ablation area is designed as a sign. In particular, the area removed represents the sign in the plan view of the visible side of the plastic component. For example, the sign can be a symbol, a graphic, a letter or a number. In principle, it is possible within the scope of the invention for the plastic component to have a plurality of ablation areas and/or a plurality of functional areas, in which case one, several or all ablation areas and/or functional areas can match in terms of their shape, their progression, their shape, etc., or can be designed differently .
Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass der Funktionsbereich das Zeichen abschnittsweise oder vollständig umgibt oder dass das Zeichen den Funktionsbereich abschnittsweise oder vollständig umgibt. Vorzugsweise ist der Funktionsbereich in der Draufsicht auf die Sichtseite angrenzend an eine, zwei, drei oder sogar angrenzend an alle Seiten des Zeichens angeordnet. Beispielsweise ist der Funktionsbereich in der Draufsicht auf die Sichtseite rechts und/oder links von dem Zeichen und optional ergänzend oberhalb und/oder unterhalb des Zeichens und/oder zwischen Bestandteilen des Zeichens angeordnet. Insbesondere bildet der Funktionsbereich den Schattenwurf des Zeichens durch eine geeignete Positionierung relativ zu dem Zeichen. Im Speziellen erzeugt der Funktionsbereich durch die geeignete Positionierung relativ zu dem Zeichen den 3D-Effekt für das Zeichen.It is particularly preferred within the scope of the invention that the functional area partially or completely surrounds the character or that the sign partially or completely surrounds the functional area. The functional area is preferably arranged adjacent to one, two, three or even all sides of the sign when viewed from above on the visible side. For example, the functional area is arranged to the right and/or left of the character in the top view of the visible side and optionally additionally above and/or below the character and/or between components of the character. In particular, the functional area forms the shadow cast by the character through suitable positioning relative to the character. In particular, the functional area creates the 3D effect for the character by the appropriate positioning relative to the character.
Beispielsweise ist der Funktionsbereich ununterbrochen und/oder durchgängig ausgebildet. Insbesondere umgibt der Funktionsbereich die jeweiligen Seiten und/oder Bestandteile des Zeichens unterbrechungsfrei. Optional grenzt der Funktionsbereich durchgängig an mehrere Seiten des Zeichens an, wobei z.B. zumindest eine der Seiten waagrecht und die andere senkrecht oder schräg oder gebogen verläuft. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Zeichen eine der Zahlen 2, 4, 7 oder einen der Buchstaben K, L, T bildet.For example, the functional area is designed to be uninterrupted and/or continuous. In particular, the functional area surrounds the respective sides and/or components of the sign without interruption. Optionally, the functional area continuously borders on several sides of the sign, e.g. at least one of the sides is horizontal and the other side is vertical or inclined or curved. This can be the case, for example, if the character is one of the
Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass der Funktionsbereich teilweise von Seiten des Zeichens umgeben ist, z.B. wenn das Zeichen einen der Buchstaben E, F, H, M, N, U, V, Y oder eine der Zahlen 3, 5 ist. Alternativ kann der Funktionsbereich vollständig von dem Zeichen umschlossen sein, z.B. wenn das Zeichen die Zahl Null oder einer der Buchstaben O oder Q ist. Optional kann sich der Funktionsbereich unterbrechungsfrei und/oder durchgängig zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Zeichen erstrecken. Es können auch mehrere aufeinanderfolgende Zeichen zumindest teilweise von dem Funktionsbereich umgeben sein.It is also possible within the scope of the invention that the functional area is partially surrounded by sides of the character, e.g. if the character is one of the letters E, F, H, M, N, U, V, Y or one of the
Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass das Zeichen oder Bestandteile des Zeichens an mehrere unverbundene und/oder voneinander unabhängige Funktionsbereiche angrenzt/angrenzen. Zum Beispiel sind die Funktionsbereiche aufeinanderfolgend oder nebeneinander, insbesondere mit Abstand zueinander, angeordnet. Mehrere oder alle Funktionsbereiche können hierbei gleichgerichtet oder unterschiedlich ausgerichtet sein.It is also possible within the scope of the invention for the character or components of the character to border on several unconnected and/or independent functional areas. For example, the functional areas are arranged one after the other or next to one another, in particular at a distance from one another. Several or all functional areas can be oriented in the same direction or differently.
Vorzugsweise grenzt das Zeichen an ein, einige oder alle Funktionsbereiche zumindest abschnittsweise an oder das Zeichen umgibt ein, einige oder alle Funktionsbereiche zumindest abschnittsweise. Eine Kombination aus zwei oder mehr Funktionsbereichen von denen zumindest einer von Bestandteilen des Zeichens umgeben ist und von denen zumindest ein anderer Funktionsbereich an einen anderen Bestandteil des Zeichens angrenzt, kann z.B. bei den Buchstaben A, B, P, R oder bei den Zahlen 4, 6, 9 als Zeichen der Fall sein.Preferably, the character borders on one, some or all functional areas at least in sections or the character surrounds one, some or all functional areas at least in sections. A combination of two or more functional areas of which at least one is surrounded by parts of the sign and of which at least one other functional area is adjacent to another part of the sign can be used, for example, with the letters A, B, P, R or with the
Eine mögliche konstruktive Realisierung der Erfindung sieht vor, dass die Bauteilanordnung eine Beleuchtungseinrichtung umfasst, welche zur Erzeugung und/oder Abstrahlung von Licht ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Beleuchtungseinrichtung dem Kunststoffbauteil zu dessen Hinterleuchtung zugeordnet. Beispielsweise kann die Beleuchtungseinrichtung an dem Kunststoffbauteil befestigt oder mit diesem verbunden sein. Sie kann aber auch an dem Fahrzeugexterieur oder an benachbarten oder angrenzenden Teilen des Kunststoffbauteils angeordnet sein, wenn dieses an dem Fahrzeugexterieur befestigt ist. A possible constructive realization of the invention provides that the component arrangement comprises an illumination device which is designed to generate and/or emit light. The lighting device is preferably assigned to the plastic component for its backlighting. For example, the lighting device can be attached to the plastic component or connected to it. However, it can also be arranged on the vehicle exterior or on neighboring or adjoining parts of the plastic component if this is attached to the vehicle exterior.
Es ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt, dass in dem Abtragungsbereich ein Leuchtbereich gebildet ist, wenn die Beleuchtungseinrichtung das Licht abstrahlt. Vorzugsweise wird in einer Draufsicht auf die beschichtete Sichtseite ausschließlich in dem Abtragungsbereich, in dem die zweite Deckschicht vollständig entfernt ist, der Leuchtbereich gebildet. Die ausschließliche Durchleuchtung des Abtragungsbereichs wird insbesondere dadurch gewährleistet, dass die zweite Deckschicht lichtundurchlässig und/oder opak ist, wogegen das Kunststoffgrundbauteil und die erste Basisschicht lichtdurchlässig und/oder transluzent ausgebildet sind.Within the scope of the invention, it is preferred that a lighting area is formed in the ablation area when the lighting device emits the light. In a plan view of the coated visible side, the luminous area is preferably formed exclusively in the ablation area in which the second cover layer has been completely removed. The exclusive transillumination of the ablation area is ensured in particular by the fact that the second cover layer is impermeable to light and/or opaque, whereas the plastic base component and the first base layer are designed to be transparent and/or translucent.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist das Kunststoffbauteil zur Anordnung an einer Außenseite eines Fahrzeugs, z.B. eines Pkws oder Lkws, ausgebildet. Beispielsweise ist das Kunststoffbauteil eine Zierleiste oder ein Abschnitt eines Kühlergrills des Fahrzeugs. Insbesondere kann das Kunststoffbauteil ein Kühlerschutzrahmen oder ein Kühlerschutzgitter des Fahrzeugs sein.In a preferred constructional embodiment of the invention, the plastic component is designed to be arranged on the outside of a vehicle, e.g. a car or truck. For example, the plastic component is a decorative strip or a section of a radiator grille of the vehicle. In particular, the plastic component can be a radiator protection frame or a radiator protection grille of the vehicle.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
-
1 ein Querschnitt durch ein Kunststoffbauteil mit einer ersten Basisschicht und einer zweiten Deckschicht, wobei in der zweiten Deckschicht ein Abtragungsbereich angeordnet ist; -
2 das Kunststoffbauteil in dem Querschnitt aus der1 , wobei in der zweiten Deckschicht angrenzend an den Abtragungsbereich ein Funktionsbereich angeordnet ist. -
3 eine Bauteilanordnung mit dem Kunststoffbauteil aus der2 , wobei dem Kunststoffbauteil eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist; -
4a eine Draufsicht von oben auf das Kunststoffbauteil der Bauteilanordnung aus der3 , wobei der Abtragungsbereich ein als Raute ausgebildetes Zeichen ist und wobei der Funktionsbereich einen Schattenwurf des Zeichens bildet und/oder einen 3D-Effekt für das Zeichen erzeugt; -
4b eine Draufsicht von oben auf ein alternatives Kunststoffbauteil der Bauteilanordnung mit mehreren Abtragungsbereichen, welche unterschiedliche Zeichen ausbilden, und mit mehreren Funktionsbereichen, welche Schattenwürfe der Zeichen bilden und/oder 3D-Effekte für die Zeichen erzeugen.
-
1 a cross section through a plastic component with a first base layer and a second cover layer, wherein a removal area is arranged in the second cover layer; -
2 the plastic component in the cross section from the1 , A functional area being arranged in the second cover layer adjacent to the ablation area. -
3 a component assembly with the plastic component from2 , where art a lighting device is assigned to the fabric component; -
4a a plan view from above of the plastic component of the component arrangement from FIG3 wherein the ablation area is a diamond shaped character and wherein the functional area casts a shadow of the character and/or creates a 3D effect for the character; -
4b a plan view from above of an alternative plastic component of the component arrangement with a plurality of ablation areas which form different characters, and with a plurality of functional areas which form shadows of the characters and/or generate 3D effects for the characters.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical parts are each provided with the same reference symbols in the figures.
Die
Die erste Basisschicht 3 ist vollflächig unmittelbar auf das Kunststoffgrundbauteil 2 aufgebracht. Sie ist lichtundurchlässig und/oder opak ausgebildet. Die erste Basisschicht 3 weist eine erste Schichtdicke D1 von mindestens 18 Mikrometer, vorzugsweise von mindestens 20 Mikrometer, insbesondere von mindestens 30 Mikrometer und/oder von maximal 35 Mikrometer auf.The
Die zweite Deckschicht 4 ist unmittelbar auf die erste Basisschicht 3 aufgebracht. Sie bildet die Sichtseite des Kunststoffbauteils 1. Die zweite Deckschicht 4 ist lichtundurchlässig und/oder opak. Sie weist eine zweite Schichtdicke D2 auf, welche dünner ist als die erste Schichtdicke D1. Die zweite Schichtdicke D2 beträgt mindestens 5 Mikrometer und/oder maximal 20 Mikrometer, vorzugsweise maximal 15 Mikrometer und insbesondere maximal 10 Mikrometer.The
In die zweite Deckschicht 4 ist ein Abtragungsbereich 5 durch Laserbearbeitung, insbesondere durch Laserabtrag, eingebracht. In dem Abtragungsbereich 5 ist die zweite Deckschicht 4 vollständig abgetragen und/der entfernt, sodass in einer Draufsicht auf die Sichtseite in dem Abtragungsbereich 5 die erste Basisschicht 3 sichtbar ist.An
Im Rahmen eines Verfahrens zur Herstellung und Bearbeitung des Kunststoffbauteils 1 wird das Kunststoffgrundbauteil 2 bereitgestellt, wobei dieses z.B. aus dem Kunststoffausgangsrohstoff urgeformt und/oder umgeformt wird. Auf das Kunststoffgrundbauteil 2 wird zunächst die erste Basisschicht 3 aufgebracht. Nach dem Trocknen und Aushärten der ersten Basisschicht 3 wird die zweite Deckschicht 4 auf die erste Basisschicht 3 aufgebracht, wobei sie anschließend getrocknet und/oder ausgehärtet wird.As part of a method for producing and processing the
Das Kunststoffbauteil 1 wird insbesondere dahingehend bearbeitet, dass in die zweite Deckschicht 4 insbesondere mittels eines Lasers, der Abtragungsbereich 5 eingebracht wird. Die vollständige Abtragung zur Bildung des Abtragungsbereichs 5 in der zweiten Deckschicht 4 wird z.B. in einem Nennleistungsbereich von 20 bis 30 Watt durchgeführt.The
Die
Im Rahmen des Verfahrens wird das Kunststoffgrundbauteil 2 insbesondere dahingehend weiter bearbeitet, dass die zweite Deckschicht 4 angrenzend an den Abtragungsbereich 5 mittels des Lasers und zum Beispiel in einem Nennleistungsbereich von 15 bis 20 Watt teilweise abgetragen wird, um den Funktionsbereich 6 zu bilden. Durch die Laserbearbeitung und/oder den Laserabtrag wird die zweite Deckschicht in dem Funktionsbereich aufgeraut und mattiert.As part of the method, the
Ein Verfahrensschritt, welcher die vollständige Abtragung der zweiten Deckschicht zur Bildung des Abtragungsbereichs 5 umfasst und ein anderer Verfahrensschritt, welcher die teilweise Abtragung der zweiten Deckschicht zur Bildung des Funktionsbereichs 6 umfasst, können auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.A method step that includes the complete removal of the second cover layer to form the
In der
Die Bauteilanordnung 10 weist eine Beleuchtungseinrichtung 7 auf, welche Licht 9 erzeugen und abstrahlen kann. Die Beleuchtungseinrichtung 7 ist z.B. als mindestens eine Leuchtdiode ausgebildet. Die Beleuchtungseinrichtung 7 ist dem Kunststoffbauteil 1 in der Art zugeordnet, z.B. in der Art mit diesem wirkverbunden oder an diesem befestigt, dass das abgestrahlte Licht 9 durch das transluzente Kunststoffgrundbauteil 2 und durch die transluzente erste Basisschicht 3 hindurch strahlt und den Abtragungsbereich 5 beleuchtet, sodass in dem Abtragungsbereich 5 ein Leuchtbereich 8 gebildet ist.The
Dagegen strahlt das Licht 9 aufgrund der lichtundurchlässigen Eigenschaften der zweiten Deckschicht 4 nicht durch diese hindurch. Der Funktionsbereich 6 ist aus demselben Grund unbeleuchtet.In contrast, the
In der
Angrenzend an das Zeichen 11 ist auf der rechten und oberen Seite der Funktionsbereich 6 angeordnet. Der Funktionsbereich 6 ist durchgängig und/oder ununterbrochen ausgebildet und umgibt das Zeichen 11 teilweise. Er erstreckt sich nahezu vollständig entlang der rechten und obere Seite des Zeichens 11. Der Funktionsbereich 6 bildet aufgrund seiner Positionierung und insbesondere aufgrund der Mattierung 12 der zweiten Deckschicht 4 in dem Funktionsbereich 6 einen Schattenwurf 13 des Zeichens 11 und/oder erzeugt einen dreidimensionalen Effekt (3D-Effekt) 14 für das Zeichen 11. Dem Zeichen 11 ist durch den Funktionsbereich 6 dadurch eine optische Tiefe verliehen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Funktionsbereich 6 das Zeichen 11 auch vollständig umgeben.The
Die
Ein erster Abtragungsbereich 5a bildet als Zeichen 11 den Buchstaben P. Angrenzend an Seiten und/oder Bestandteile des ersten Abtragungsbereichs 5a sind ein erster Funktionsbereich 6a und ein davon beabstandet angeordneter zweiter Funktionsbereich 6b angeordnet. Der erste Funktionsbereich 6a ist von einem gebogenen Abschnitt und einem vertikalen Abschnitt des P vollständig umgeben, sodass der mattierte erste Funktionsbereich 6a in dem ersten den eingeschlossenen Bereich vollständig ausfüllt. Der zweite Funktionsbereich 6b verläuft entlang einer rechten in der Bildebene vertikal verlaufenden Seite des P und erstreckt sich durchgängig entlang einer unteren in der Bildebene horizontal verlaufenden Seite des P.A
Ein zweiter Abtragungsbereich 5b bildet als Zeichen 11 den Buchstaben O oder die Zahl Null. Der zweite Abtragungsbereich 5b grenzt an zwei weitere voneinander unabhängige Funktionsbereiche 6c, 6d in der zweiten Deckschicht 4 an, nämlich an einen dritten und vierten Funktionsbereich 6c, 6d. Der dritte Funktionsbereich 6c verläuft in der Bildebene bezogen auf das O links entlang einer gebogenen Innenseite des O und der vierte Funktionsbereich 6d verläuft rechts entlang einer gebogenen Außenseite des O.A second ablation area 5b forms the letter O or the number zero as
Ein dritter Abtragungsbereich 5c bildet als Zeichen 11 die Zahl 7. Der dritte Abtragungsbereich 5c grenzt an einen fünften Funktionsbereich 6e an, welcher durchgängig und/oder ununterbrochen ausgebildet ist. Er umgibt das Zeichen 11 als die Zahl 7 auf einer in der Bildebene rechten und oberen Seite jeweils teilweise. Jeder der Funktionsbereiche 6a, 6b 6c, 6d bildet einen Schattenwurf 13 des jeweiligen Zeichens 11. Alternativ oder ergänzend erzeugt jeder der Funktionsbereiche 6a, 6b 6c, 6d den 3D-Effekt 14 für das jeweilige Zeichen 11.A third ablation area 5c forms the
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann sich ein Funktionsbereich 6 zwischen zwei der Zeichen 11 erstrecken, wobei er an jedes der Zeichen 11 zumindest abschnittsweise angrenzt.In an alternative exemplary embodiment, a
Die Abtragungsbereiche 5a, 5b, 5c sind optional durch das Licht 9 der Beleuchtungseinrichtung 7 (siehe
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kunststoffbauteilplastic component
- 22
- Kunststoffgrundbauteilplastic base component
- 33
- Erste BasisschichtFirst base layer
- 44
- Zweite DeckschichtSecond top layer
- 55
- Abtragungsbereichablation area
- 66
- Funktionsbereichfunctional area
- 77
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 88th
- Leuchtbereichluminous area
- 99
- Lichtlight
- 1010
- Bauteilanordnungcomponent arrangement
- 1111
- Zeichensign
- 1212
- Mattierungmatting
- 1313
- Schattenwurfcast shadow
- 1414
- 3D-Effekt 3D effect
- D1D1
- erste Schichtdickefirst layer thickness
- D2D2
- zweite Schichtdickesecond layer thickness
- D3D3
- dritte Schichtdickethird layer thickness
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 10118729 B2 [0003]US10118729B2 [0003]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
DE102021102683A1 true DE102021102683A1 (en) | 2022-08-11 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10141751A1 (en) | 2001-08-29 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Production method for display dial, especially for motor vehicle use, lacquers outer surface of base, produces markings by laser removal of lacquer surface |
DE112010002578T5 (en) | 2009-06-18 | 2013-02-07 | Adac Plastics Inc. | Covering component with hidden indication |
US20160086746A1 (en) | 2014-09-23 | 2016-03-24 | Darfon Electronics Corp. | Light-transmissible keycap and manufacturing method thereof |
US10118729B2 (en) | 2012-04-17 | 2018-11-06 | Rexam Beverage Can Company | Decorated beverage can tabs |
-
2021
- 2021-02-05 DE DE102021102683.0A patent/DE102021102683A1/en not_active Withdrawn
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