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DE4310803A1 - Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Verkleidungsteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Verkleidungsteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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DE4310803A1
DE4310803A1 DE19934310803 DE4310803A DE4310803A1 DE 4310803 A1 DE4310803 A1 DE 4310803A1 DE 19934310803 DE19934310803 DE 19934310803 DE 4310803 A DE4310803 A DE 4310803A DE 4310803 A1 DE4310803 A1 DE 4310803A1
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DE
Germany
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carrier film
foam
foamed
cover
molded part
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Cartec GmbH Automobiltechnik
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Cartec GmbH Automobiltechnik
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Verkleidungsteilen, bei dem ein Bezugsstoff mittels Vakuum auf eine Matrize gesaugt wird und bei dem der Raum hinter dem Bezugsstoff weitestgehend mit einem Schaum hinterschäumt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 37 04 528 C1 bekannt. Ein Bezugsstoff wird auf seiner Rückseite mit einer luftdichten Kaschierung bedeckt und anschließend in einer Tiefziehform manuell vorpositioniert. Durch Anlegen eines Unterdrucks wird der Bezugsstoff in die Tiefziehform eingesaugt und in dieser gehalten. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Tiefziehform mit einem Deckel verschlossen und anschließend der Bezugsstoff an seiner Rückseite mit einem Reaktionsgemisch hinterschäumt. Hierbei geht der Schaum mit dem Bezugsstoff eine feste Verbindung ein.
Zur Kaschierung wird ein lösungsmittelhaltiges Gummi- oder Kunststoffgemisch auf die Rückseite des Bezugsstoffes aufgesprüht.
Hierzu wird im Fertigungsprozeß eine separate gasdichte Kammer verwendet, aus der das abdampfende Lösungsmittel abgesaugt und anschließend zur Reduzierung der Umweltbelastung entsorgt wird. Dieser Arbeitsschritt ist sehr aufwendig und aufgrund der notwendigen Sorgfalt hinsichtlich der Behandlung des Lösungsmittels auch mit erheblichen Kosten verbunden.
Desweiteren wird bei solchen Verfahren ein sehr hoher Aufwand für die Vorpositionierung des Bezugsstoffes in der Tiefziehform getätigt. Damit ergibt sich eine zeitintensive Fertigung.
Mit derartigen Verfahren lassen sich mit einem Bezugsstoff verkleidete Innenverkleidungsteile, die eine hohe Festigkeit und Formstabilität aufweisen sollen und dennoch eine griffige und weiche Oberfläche aufweisen, nicht herstellen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem sich kostengünstig mit einem Bezugsstoff verkleidete und hinterschäumte Verkleidungsteile herstellen lassen, die eine hohe Festigkeit sowie Formstabilität und eine griffige, weiche Oberfläche aufweisen und wobei auf den Einsatz von umweltschädlichen Hilfsmedien verzichtet wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der Bezugsstoff flächig einseitig mit einer im wesentlichen luftundurchlässigen Trägerfolie fest verbunden wird, daß die Trägerfolie in einen elastischen Zustand überführt wird, daß der Bezugsstoff mit der elastischen Trägerfolie mittels Vakuum zu einem Formteil mit dem Bezugsstoff als Sichtseite verformt wird, und daß das Formteil auf der Seite der Trägerfolie mit Schaumstoff hinterschäumt wird.
Mittels der fest mit dem Bezugsstoff verbundenen Trägerfolie wird ein luftundurchlässiger Verbundwerkstoff geschaffen, so daß auf ein kostenintensives und umweltbelastendes Kaschieren des Bezugsstoffes verzichtet werden kann. Die Trägerfolie besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff. Je nach Dicke der Trägerfolie und abhängig von deren Elastizitätsmodul können Formteile mit verschiedenen Festigkeiten gefertigt werden, der Bezugsstoff bestimmt jedoch das Aussehen und die Griffigkeit der Oberfläche auf der Sichtseite. Mit der praktisch unbegrenzten Auswahl an Bezugsstoffen wird für die Ausgestaltung der Verkleidungsteile im Bereich ihrer Sichtseite eine große Variationsmöglichkeit erreicht.
Das aus dem Verbundwerkstoff vakuumverformte Formteil weist auf seiner Oberfläche die Eigenschaften des Bezugsstoffes auf. Gleichzeitig bietet die hinter dem Bezugsstoff angeordnete Trägerfolie eine hohe Formstabilität, was durch den hinterspritzten Schaum verstärkt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind nur wenige einfach auszuführende Arbeitsschritte notwendig. Das Einlegen des Verbundwerkstoffes in das Formwerkzeug erfolgt auf einfache Weise. Das aufwendige Vorpositionieren des Bezugsstoffes in dem Formwerkzeug entfällt hierbei.
Nach einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, daß die Trägerfolie mit dem Bezugsstoff verklebt wird. Hierzu wird bevorzugt lösungsmittelfreier Klebstoff eingesetzt. Zudem ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Verklebung zwischen der Trägerfolie und dem Bezugsstoff lösbar ist. Damit ist es möglich, daß der Bezugsstoff von der Trägerfolie abgezogen werden kann, so daß eine getrennte Wiederaufbereitung des Verbundwerkstoffes erfolgen kann.
Ein weiteres Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie und/oder der Bezugsstoff in einen plastischen Zustand überführt wird und daß der Bezugsstoff mit der Trägerfolie mittels einer oberen und einer unteren Walze verpreßt wird. Das Trägermaterial und der Bezugsstoff können den beiden Walzen als Endlosmaterial getrennt zugeführt werden. Hinter den Walzen wird das Verbundmaterial entsprechend abgelängt und kann dann in das Formwerkzeug eingelegt werden.
Um eine Faltenbildung beim Vakuumformen zu verhindern, ist vorgesehen, daß das Verbundmaterial an seinem Verbundmaterialrand mittels mindestens einem Niederhalter auf eine Auflagefläche einer Trägerplatte gepreßt wird.
Die Verformbarkeit des Verbundmaterials wird dadurch erreicht, daß das Verbundmaterial mittels Wärme in den weichelastischen Zustand überprüft wird.
Damit serienmäßige Hinterschäumwerkzeuge, die bereits in der konventionellen Produktion eingesetzt werden, Verwendung finden können, ist zur Reduzierung der Fertigungskosten vorgesehen, daß das Formteil in einer separaten Schäumform hinterschäumt wird.
Nach einer anderen Verfahrensvariante werden sehr kurze Taktzeiten dadurch erreicht, daß das Formteil in einer Tiefziehform hinterschäumt wird.
In einigen Anwendungsfällen ist vorgesehen, daß der Bezugsstoff mit mehreren Trägerfolien hinterlegt wird, wobei die einzelnen Trägerfolien mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul und/oder unterschiedlichem Schubspannungsmodul fest miteinander verbunden werden. Weist beispielsweise die Trägerfolie, die mit dem Bezugsstoff fest verbunden ist, einen sehr niedrigen Schubspannungsmodul und eine zweite Trägerfolie, die mit der ersten Trägerfolie fest verbunden ist, einen hohen Elastizitätsmodul auf, so kann ein sehr steifes Verkleidungsteil hergestellt werden, das an seiner Oberfläche weichelastisch ist.
Eine Veredlung der Sichtseite des Verkleidungsteils wird dadurch erreicht, daß das Formteil oder das Verkleidungsteil nachträglich mit in die Sichtseite eingepreßten Strukturen versehen wird, oder daß die Sichtseite des Bezugsstoffes mit eingeprägten Strukturen versehen ist.
Um eine weitere Versteifung des Verkleidungsteils zu erreichen, ist vorgesehen, daß in den Schaumstoff Einlegeteile eingeschäumt werden. Die Einlegeteile können auch Befestigungsaufnahmen tragen, so daß das Verkleidungsteil an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt werden kann.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die einzelnen Arbeitsschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines hinterschäumten Innenverkleidungsteils.
In einem ersten Verfahrensschritt werden ein als Microfaser bekannter Bezugsstoff 10, z. B. Alcantara, und eine Trägerfolie 11 einer Fügevorrichtung 20 zugeführt. In der Fügevorrichtung 20 wird die Trägerfolie 11 mit dem Bezugsstoff 10 an einer durch eine obere und eine untere Walze 21,22 gebildete Fügestelle 23 miteinander verpreßt. Im Bereich vor der Fügestelle 23 wird auf den Bezugsstoff 10 mittels einer in der Fig. 1 nicht dargestellten Dosierstation Klebstoff aufgebracht. Die Trägerfolie 11 und der darauf aufgeklebte Bezugsstoff 10 verlassen die Fügevorrichtung 20 als ein Verbundmaterial 12, das entsprechend abgehängt werden kann. Das abgelängte Verbundmaterial 12 wird dann mit der Seite, die durch die Trägerfolie 11 gebildet wird, auf die Matrizenoberfläche 41 einer Matrize 31 gelegt. Ein Niederhalter 30 verpreßt einen Rand 43 des Verbundmaterials 12 zwischen einer Preßfläche 33 des Niederhalters 30 und einer Auflagefläche 32 einer Trägerplatte 34. Auf der Trägerplatte 34 ist die Matrize 31 befestigt. Die Trägerplatte 34 selbst ist auf einem Sockel 40 festgelegt. In die Matrize 31 sind Absaugkanäle 35 eingebracht, die über Verbindungskanäle 44 der Trägerplatte 34 mit einem im Sockel 40 eingebrachten Sammelstück 36 in Verbindung stehen. Das Sammelstück 36 hat einen Ausgang, der in einen Sammelkanal 37 mündet und dann mit einer Pumpe 38 in Verbindung steht.
Vor der Umformung wird das Verbundmaterial mittels Wärme in einen plastischen Zustand gebracht. Dann wird die zwischen der Matrizenoberfläche 41 und dem Verbundmaterial 12 eingeschlossenen Luft mittels der Pumpe 38 durch die Absaugkanäle 35 abgesaugt und in einen Abluftkanal 39 gefördert, von wo aus die Luft in die Umgebung abgeblasen wird.
Durch das untere, dem Verbundmaterial 12 gebildete Vakuum wird das Verbundmaterial 12 auf der Seite der Trägerfolie 10 auf die Matrizenoberfläche 41 angesaugt und verformt. Wenn das Verbundmaterial 12 auf eine Temperatur abkühlt, bei der es nicht mehr plastisch verformt werden kann, dann werden die Niederhalter 30 von dem Rand 43 des Verbundmaterials 12 abgehoben und der zum Formteil 50 verformte Verbundwerkstoff 12 von der Matrize 31 abgehoben. In einem Nachbearbeitungsschritt werden von dem Formteil 50 Abschnitte 42 abgetrennt.
Anschließend wird das Formteil 50 mit der Seite des Bezugsstoffes 10 nach unten in eine untere Formhälfte 62 einer Schäumform 60 eingelegt. In der Schäumform 60 werden Einlegestege 64 positioniert. Dann wird eine obere Formhälfte 61 auf die untere Formhälfte 61 aufgesetzt, so daß ein geschlossener Hohlraum hinter dem Formteil 50 gebildet wird.
Durch die obere Formhälfte 61 hindurch wird der Hohlraum aus einer Düse 63 mit einem Schaumstoff 66 verfüllt.
Nachdem der Schaumstoff 66 ausgehärtet ist, wird die obere Formhälfte 61 an einer Trennfläche 65 von der unteren Formhälfte 62 abgehoben. Das fertige Verkleidungsteil wird dann aus der Schäumform 60 entnommen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Verbundmaterial 12 mit der Seite der Trägerfolie 11 auf die Matrize 31 verformt.
Es ist aber auch möglich, daß das Verbundmaterial 12 mit der Seite des Bezugsstoffes 10 auf die Matrize 31 verformt wird. In diesem Fall wird dann zum Hinterschäumen des Formteils 50 auf die Matrize 31 eine obere Formhälfte aufgesetzt und anschließend der Raum hinter dem Formteil 50 hinterschäumt.
In das Formteil 50 oder in das fertige Verkleidungsteil können auf der Seite des Bezugsstoffes 10 nachträglich noch mit einem Werkzeug Strukturen in die Oberfläche eingebracht werden. Beispielsweise werden solche Strukturen eingebracht, um Nähte zu simulieren.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, Verkleidungsteile herzustellen, die mit einem aus mehreren Stoffstücken zusammengesetzten Bezugsstoff 10 verkleidet sind. Dann können materialunabhängig beliebige Farbmuster und Qualitäten der Bezugsstoffe 10 miteinander verbunden werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Verkleidungsteilen, bei dem ein Bezugsstoff mittels Vakuum auf eine Matrize gesaugt wird und bei dem der Raum hinter dem Bezugsstoff weitestgehend mit einem Schaum hinterschäumt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bezugsstoff (10) flächig einseitig mit einer im wesentlichen luftundurchlässigen Trägerfolie (11) fest verbunden wird,
daß die Trägerfolie (11) in einen elastischen Zustand überführt wird,
daß der Bezugsstoff (10) mit der elastischen Trägerfolie (11) mittels Vakuum zu einem Formteil (50) mit dem Bezugsstoff (10) als Sichtseite verformt wird, und
daß das Formteil (50) auf der Seite der Trägerfolie (11) mit Schaumstoff (66) hinterschäumt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (11) mit dem Bezugsstoff (10) verklebt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung zwischen der Trägerfolie (11) und dem Bezugsstoff (10) lösbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (11) und/oder der Bezugsstoff (10) in einen plastischen Zustand überführt wird und daß der Bezugsstoff (10) mit der Trägerfolie (11) mittels einer oberen und einer unteren Walze (21,22) verpreßt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial (12) an seinem Verbundmaterialrand (43) mittels mindestens einem Niederhalter (30) auf eine Auflagefläche (32) einer Trägerplatte (34) gepreßt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial (12) mittels Wärme in den weichelastischen Zustand überführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (50) in einer separaten Schäumform (60) hinterschäumt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (50) in einer Tiefziehform hinterschäumt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsstoff (10) mit mehreren Trägerfolien (11) hinterlegt wird, wobei die einzelnen Trägerfolien (11) mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul und/oder unterschiedlichem Schubspannungsmodul fest miteinander verbunden werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (50) oder das Verkleidungsteil nachträglich mit in die Sichtseite eingepreßten Strukturen versehen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schaumstoff (66) Einlegeteile (64) eingeschäumt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtseite des Bezugsstoffes (10) mit eingeprägten Strukturen versehen ist.
DE19934310803 1993-04-06 1993-04-06 Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Verkleidungsteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Ceased DE4310803A1 (de)

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