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Die Erfindung betrifft ein Interieur-Zierbauteil eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Interieur-Zierbauteils eines Kraftfahrzeugs.
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Die
DE 20 2014 101 678 U1 offenbart ein Interieur-Zierbauteil eines Kraftfahrzeugs mit einer Trägerschicht, einer Dekorschicht und einer Lackschicht, wobei die Dekorschicht zwischen der Trägerschicht und der Lackschicht angeordnet ist. Die Lackschicht verfügt über mehrere Teilschichten, wobei eine von der Dekorschicht abgewandte, äußerste Teilschicht der Lackschicht eine plane Oberfläche aufweist. Zwei sich gegenüberliegende Teilschichten der Lackschicht definieren eine Grenzfläche, wobei diese Grenzfläche in Relation zur im Wesentlichen planen Oberfläche der Vorderseite der äußersten Teilschicht eine zumindest abschnittsweise dreidimensionale Struktur aufweist. Mit einem solchen Interieur-Zierbauteil können zwar dreidimensionale Effekte bereitgestellt werden, ein derartiges Interieur-Zierbauteil erfordert jedoch einen komplexen Herstellprozess. Ferner kann die Sichtoberfläche desselben, die von der äußersten Teilschicht der Lackschicht gebildet ist, nicht mit hinreichend hoher Qualität gefertigt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Interieur-Zierbauteil eines Kraftfahrzeugs, welches bei einfacher Herstellbarkeit eine hochqualitative Sichtoberfläche aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Interieur-Zierbauteil eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Interieur-Zierbauteil umfasst eine Trägerschicht zur Montage des Interieur-Zierbauteils an oder in einer Aufnahme; eine Dekorschicht, die auf einer Seite der Trägerschicht angeordnet ist, wobei die Dekorschicht eine transparente Matrix und mindestens ein in die transparente Matrix eingebettetes, zumindest abschnittsweise dreidimensionales Dekorelement aufweist; eine transparente Deckschicht, die auf einer von der Trägerschicht abgewandten Seite der Dekorschicht derart angeordnet ist, dass die Dekorschicht zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Interieur-Zierbauteil verfügt über einen dreilagigen bzw. dreischichtigen Aufbau aus Trägerschicht, Dekorschicht und Deckschicht. Die Dekorschicht verfügt über eine transparente Matrix sowie mindestens ein in die transparente Matrix eingebettetes, zumindest abschnittsweise dreidimensionales Dekorelement. Ein derartiges Interieur-Zierbauteil verfügt nicht nur gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Interieur-Zierbauteil über einen einfacheren Aufbau und ist damit einfacher herstellbar als die aus dem Stand der Technik bekannten Interieur-Zierbauteile, ferner kann eine Sichtoberfläche desselben mit hinreichend hoher Qualität bereitgestellt werden.
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Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus einem insbesondere faserverstärktem Kunststoff. Die transparente Matrix der Dekorschicht besteht vorzugsweise aus einem UV-beständigen Polyurethanwerkstoff. Das jeweilige Dekorelement der Dekorschicht besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem Kunststoff oder aus einem Textil. Die Deckschicht besteht vorzugsweise aus einem UV-beständigen Polyurethanwerkstoff oder aus einem UV-beständigen, aliphatischen Amin-System-Werkstoff.
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Diese Werkstoffkombination für die drei Schichten bzw. Lagen des erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils gewährleistet einerseits eine leichte Herstellbarkeit und andererseits eine hochqualitative Sichtoberfläche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Interieur-Zierbauteils ist in Anspruch 8 definiert. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen eines Halbzeugs für die Dekorschicht; Anbringen der Trägerschicht an einer ersten Seite der Dekorschicht; nachfolgendes Anbringen der transparenten Deckschicht auf eine von der Trägerschicht abgewandte zweite Seite der Dekorschicht derart, dass die Dekorschicht zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Interieur-Zierbauteils ermöglicht auf einfache Art und Weise die Herstellung des erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils mit einer hochqualitativen Sichtoberfläche.
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Nach einer Weiterbildung des Verfahrens wird die Trägerschicht an die Dekorschicht über Spritzgießen angeformt, wobei die Dekorschicht hierzu in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet wird, derart, dass die zweite Seite der Dekorschicht der Referenzierung der Dekorschicht im Spritzgusswerkzeug dient und an die erste Seite der Dekorschicht die Trägerschicht angeformt wird. Vorzugsweise wird beim nachfolgenden Anformen der Deckschicht an die zweite Seite der Dekorschicht eine von der Dekorschicht abgewandte Seite der Trägerschicht zur Referenzierung genutzt. Dadurch, dass beim Anformen der Trägerschicht die zweite Seite der Dekorschicht als Referenzfläche dient, sowie dadurch, dass beim nachfolgenden Anformen der Deckschicht eine Seite der Trägerschicht als Referenzfläche dient, kann selbst dann ein Interieur-Zierbauteil mit konstanten Abmessungen bereitgestellt werden, wenn die Dicke der Dekorschicht dekorelementabhängig variiert oder auf Grund von Toleranzen nicht exakt eingehalten werden kann.
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Über die Deckschicht wird die hochqualitative Sichtoberfläche des Interieur-Zierbauteils bereitgestellt.
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Vorzugsweise wird ein Halbzeug für die Dekorschicht bereitgestellt, dessen Matrix soweit ausgehärtet ist, dass die Matrix das oder jedes Dekorelement fixiert jedoch eine definierte Umformung der Dekorschicht möglich ist, wobei das Halbzeug vor dem Anbringen der Trägerschicht mit einem Umformwerkzeug unter Ausbildung einer definierten geometrischen Kontur der Dekorschicht umgeformt wird. Hierdurch ist es möglich, das Dekorelement vor dem Aufbringen der Trägerschicht in eine definierte dreidimensionale Kontur zu überführen, zum Beispiel in eine konvexe Kontur oder konkave Kontur des Dekorelements.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils;
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2 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils;
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3 ein Halbzeug für eine Dekorschicht des erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils;
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4 das Halbzeug der 3 zusammen mit einem Umformwerkzeug;
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5 die Dekorschicht und eine Trägerschicht zusammen mit einem Spritzgusswerkzeug; und
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6 die Dekorschicht, die Trägerschicht und eine Deckschicht zusammen mit einem modifizierten Spritzgusswerkzeug.
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1 zeigt stark schematisiert den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils 10 eines Kraftfahrzeugs.
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Das Interieur-Zierbauteil 10 verfügt über eine Trägerschicht 11, die der Montage des Interieur-Zierbauteils an oder in einer Aufnahme des Kraftfahrzeugs dient, so zum Beispiel an oder in einem Armaturenbrett bzw. einer Schaltafel, einer Mittelkonsole, einer Türverkleidung, einer Seitenverkleidung oder dergleichen.
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Das erfindungsgemäße Interieur-Zierbauteil 10 verfügt weiterhin über eine Dekorschicht 12, die an einer Seite der Trägerschicht 11 angeordnet ist. Die Dekorschicht 12 verfügt über eine transparente Matrix 15, die mindestens ein Dekorelement 14 aufnimmt, welches abschnittsweise dreidimensional konturiert ist. Das oder jedes Dekorelement 14 ist in die transparente Matrix 15 der Dekorschicht 12 eingebettet.
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Das erfindungsgemäße Interieur-Zierbauteil 10 verfügt weiterhin über eine transparente Deckschicht 13, die an einer der Trägerschicht 11 abgewandten Seite der Dekorschicht 12 derart angeordnet ist, dass die Dekorschicht 12 zwischen der Trägerschicht 11 und der Deckschicht 13 angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Interieur-Zierbauteil 10 verfügt demnach über einen dreischichtigen bzw. dreilagigen Aufbau aus Trägerschicht 11, Dekorschicht 12 und Deckschicht 13.
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Die Dekorschicht 12 umfasst die transparente Matrix 15 sowie das oder jedes in die transparente Matrix 15 eingebettete Dekorelement 14, welches zumindest abschnittsweise dreidimensional ist.
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Die Trägerschicht 11 besteht vorzugsweise aus einem faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten oder kohlefaserverstärkten Thermoplast-Kunststoff.
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Die transparente Matrix 15 der Dekorschicht 12 besteht vorzugsweise aus einem UV-beständigen Polyurethanwerkstoff. Das jeweilige Dekorelement 14 der Dekorschicht 12 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem Kunststoff oder aus einem Textil. Das oder jedes zumindest abschnittsweise dreidimensionale Dekorelement 14 kann Hohlräume und/oder Durchbrüche aufweisen. Dekorelemente 14 können mit wechselseitiger Überlappung in der transparenten Matrix 15 eingebettet sein.
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Die Deckschicht 13 besteht vorzugsweise aus einem UV-beständigen Polyurethanwerkstoff oder alternativ aus einem UV-beständigen, aliphatischen Amin-System-Werkstoff.
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2 zeigt ein Interieur-Zierbauteil 10 in einer Weiterbildung des Interieur-Zierbauteils 10 der 1, wobei das Interieur-Zierbauteil 10 der 2 eine Lichtquelle 16 aufweist, die von der Trägerschicht 11 aufgenommen ist und der Hinterleuchtung bzw. Durchleuchtung des Interieur-Zierbauteils 10 dient.
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Das erfindungsgemäße Interieur-Zierbauteil 10 kann einfach mit hoher Qualität gefertigt werden. Insbesondere ist es möglich, eine Sichtoberfläche des Interieur-Zierbauteils 10, die von einer von der Trägerschicht 11 abgewandten Oberfläche der Deckschicht 13 gebildet wird, mit hinreichend hoher Oberflächenqualität bereitzustellen, und zwar mit hoher Glattheit.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Interieur-Zierbauteils 10 wird so vorgegangen, dass zunächst ein Halbzeug 12' für die Dekorschicht 12 bereitgestellt wird.
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Dieses Halbzeug 12' für die Dekorschicht 12 umfasst die Matrix 15, in die das oder jedes Dekorelement 14 eingebettet ist, wobei dieses Halbzeug 12' soweit ausgehärtet ist, dass die transparente Matrix 15 das oder jedes Dekorelement 14 fixiert, dass jedoch noch eine definierte Umformung des Halbzeugs 12‘ bzw. der Dekorschicht 12 möglich ist, um dieselbe in eine definierte, geometrische Form bzw. Kontur zu überführen.
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3 zeigt ein derartiges Halbzeug 12' der Dekorschicht 12, welche die Matrix 15 und das oder jedes in die Matrix 15 eingebettete Dekorelement 14 umfasst.
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Das Halbzeug 12' wird vorzugsweise dadurch bereitgestellt, dass das oder jedes Dekorelement 14 in einen flüssigen Matrix-Werkstoff für die Matrix 15 eingetaucht wird. Alternativ kann das oder jedes Dekorelement 14 durch Übergießen oder Überrakeln mit dem flüssigen Matrix-Werkstoff überzogen und so in denselben eingebettet werden. Dabei können mehrere Halbzeuge 12‘ gleichzeitig am Stück hergestellt und nachfolgend durch Trennen vereinzelt werden.
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Nachfolgend wird der Matrix-Werkstoff der Matrix 15 derart ausgehärtet, dass das oder jedes Dekorelement 14 in demselben fixiert ist, jedoch, wie bereits erwähnt, noch eine definierte Umformung der Dekorschicht 12 möglich ist.
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In einem nachfolgenden Schritt wird das Halbzeug 12' der Dekorschicht 12 umgeformt, wobei hierzu gemäß 4 das Halbzeug 12' in ein Umformwerkzeug 17 eingebracht wird.
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Hierbei erfolgt die Umformung des Halbzeugs 12' unter Ausbildung einer vollständig ausgehärteten Deckschicht 12 mit einer definierten geometrischen Kontur, zum Beispiel einer konkaven Kontur oder auch konvexen Kontur oder auch einer ebenen Kontur.
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Nachfolgend wird die Trägerschicht 11 an einer ersten Seite der Dekorschicht 12 ausgebildet bzw. angebracht.
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Hierzu wird die umgeformte Dekorschicht 12 aus dem Umformwerkzeug 17 entfernt und in einem Spritzgusswerkzeug 18, 19 positioniert, wobei das Spritzgusswerkzeug die beiden Werkzeughälften 18 und 19 umfasst.
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Bei dieser Positionierung der umgeformten und ausgehärteten Dekorschicht 12 im Umformwerkzeug dient eine zweite Seite der Dekorschicht 12 als Referenzfläche und demnach der Referenzierung der Dekorschicht 12 im Spritzgusswerkzeug, wobei an der gegenüberliegenden ersten Seite der Dekorschicht 12 in einem zwischen der Dekorschicht 12 und der Spritzgusswerkzeughälfte 19 ausgebildeten Hohlraum die Trägerschicht 11 durch Spritzgießen an der Dekorschicht 12 angeformt bzw. angebracht wird.
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Nach dem Anformen bzw. Anbringen der Trägerschicht 11 an der ersten Seite der Dekorschicht 12 wird die Deckschicht 13 an einer von der Trägerschicht 11 abgewandten zweiten Seite der Dekorschicht 12 angebracht, und zwar derart, dass die Dekorschicht 12 zwischen der Trägerschicht 11 und der Deckschicht 13 positioniert ist. Hierzu wird im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel (siehe 5, 6) das Umformwerkzeug derart modifiziert, dass die Werkzeughälfte 18, durch die Werkzeughälfte 20 ausgetauscht wird.
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Dient beim Anformen bzw. Anbringen der Trägerschicht 11 an die erste Seite der Dekorschicht 12 die zweite Seite der Dekorschicht 12 als Referenzfläche, so dient beim nachfolgenden Anformen bzw. Anbringen der Deckschicht 13 an die zweite Seite der Dekorschicht 12 eine von der Dekorschicht 12 und der auszubildenden Deckschicht 13 abgewandte Seite der Trägerschicht 11 als Referenzfläche und demnach der Referenzierung im Spritzgusswerkzeug 19, 20.
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In einem zwischen der zweiten Seite der Dekorschicht 12 und der Spritzgusswerkzeughälfte 20 ausgebildeten Hohlraum wird nachfolgend vorzugsweise durch Spritzgießen die Deckschicht 13 ausgebildet und an die zweite Seite der Dekorschicht 12 angeformt, wobei die Deckschicht 12 auch durch Überfluten der Dekorschicht 12 in diesem vom Spritzgusswerkzeug 19, 20 ausgebildeten Hohlraum der Dekorschicht 12 und der Spritzgusswerkzeughälfte 20 ausgebildet werden kann.
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Wie bereits ausgeführt, ist das oder jedes zumindest abschnittsweise dreidimensionale Dekorelement 14 in die transparente Matrix 15 der Dekorschicht 12 eingebettet, und zwar blasenfrei.
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Die Deckschicht 13, die vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff besteht wie die Dekorschicht 12, nämlich die Matrix 15 der Dekorschicht 12, wird nahtlos auf die Dekorschicht 12 aufgebracht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014101678 U1 [0002]