DE10260525A1 - Method for producing a vehicle bodywork component involves successive insertion of material layers into a mold and joining of the two inner layers to one another by means of a foaming process - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils in Sandwich-Bauweise. Sie eignet sich insbesondere für ein modulares Fahrzeugdach, bei dem sowohl eine Außenschicht als auch ein Dachhimmel in ein gemeinsames Bauteil integriert sind.The invention relates to a Process for the production of a body component in sandwich construction. It is particularly suitable for a modular vehicle roof with both an outer layer as well as a headliner are integrated in a common component.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Karosseriebauteil mit folgendem Schichtaufbau von außen nach innen: einer Außenschicht in Form eines Metallblechs oder einer Kunststofffolie, einer darunterliegenden Tragschicht aus einem Schaummaterial, einer unter dieser liegenden Dämmschicht aus einem weiteren Schaummaterial mit geringerer Dichte und einer Innenschicht als Wandverkleidung des Fahrzeuginnenraums.In particular, the invention relates on a body component with the following layer structure from the outside to the outside inside: an outer layer in the form of a metal sheet or a plastic film, one underneath Base layer made of a foam material, one below it Insulation layer another foam material with lower density and an inner layer as a wall covering for the vehicle interior.
Modulare Karosseriebauteile in Sandwich-Bauweise sind im Stand der Technik in großer Zahl bekannt. Beispielhaft sein nachfolgend einige, im Zusammenhang mit Fahrzeugdächern bekannte Lösungsansätze erläutert.Modular body components in sandwich construction are known in large numbers in the prior art. exemplary some of the solutions known in connection with vehicle roofs are explained below.
So wird beispielsweise in der
Weiterhin wird in der
Diese Lösungen sind jedoch im Hinblick auf die Biegesteifigkeit und die akustische Dämmwirkung verbesserungsbedürftig.However, these solutions are in view on the bending stiffness and the acoustic insulation effect in need of improvement.
Aus der WO 99/16657 ist eine Wandstruktur mit fünf Schichten bekannt. Diese ist in der Herstellung sehr aufwendig, insbesondere auch deswegen, weil die einzelnen Schichten mit Hilfe von Zwischenlagen oder Klebschichten miteinander verbunden werden müssen.A wall structure is known from WO 99/16657 five layers known. This is very expensive to manufacture, in particular also because the individual layers with the help of intermediate layers or adhesive layers must be bonded together.
In dieser Hinsicht etwas günstiger
ist die in der
Zur Herstellung des bekannten Karosserieteils wird zunächst die Außenschicht mit Hilfe eines Kerns in einem Formwerkzeug gepreßt. Nach Entfernen des Kerns wird die bereits extern vorgefertigte Innenschale eingesetzt, die aus der Weichschaumschicht und dem Dekorstoff besteht. Auf die Innenseite der Außenhaut wird dann ein Schaummaterial, beispielsweise Polyurethan aufgetragen. Anschließend wird das Formwerkzeug erneut geschlossen, damit das aufgetragene Schaummaterial ausreagieren und die Außenwand mit der Innenschale verbinden kann.For the production of the well-known body part will first the outer layer pressed with the help of a core in a mold. To The core, which is already externally prefabricated, is removed used, which consists of the soft foam layer and the decorative fabric. On the inside of the outer skin a foam material, for example polyurethane, is then applied. Then will closed the mold again so that the applied foam material react and the outer wall can connect to the inner shell.
Es ist unmittelbar ersichtlich, daß diese Art und Weise der Herstellung in der Handhabung etwas aufwendig ist.It is immediately apparent that this The way of production is somewhat complex to handle is.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für ein Karosseriebauteil mit dem eingangs genannten Vierschichtaufbau die Handhabung bei der Fertigung zu vereinfachen.Against this background, the Invention based on the object for a body component with the the four-layer construction mentioned at the beginning of handling in production to simplify.
Zu Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, bei dem eingangs genannten Verfahren die einzelnen Schichten nacheinander in einem Unterwerkzeug einer Schäumform beginnend mit der in das Unterwerkzeug eingelegten Außenschicht aufzubauen und durch Ausreaktion der beiden inneren Schichten miteinander zu verbinden.To solve this task, it is proposed in the method mentioned at the beginning, the individual layers in succession starting in a lower mold of a foam mold with the outer layer inserted in the lower tool and through Reaction of the two inner layers to connect.
Auf diese Weise lassen sich einerseits
separate Klebschichten oder Kleber vollständig vermeiden. Andererseits
ergibt sich ein einfacher Arbeitsablauf, bei dem keine vorgefertigten
Elemente benötigt werden.
Gegenüber
dem in der
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fertigungsverfahrens wird in einem ersten Schritt lediglich die Tragschicht an die Außenschicht angeschäumt.According to an advantageous embodiment of the In a first step, the manufacturing process is only the Base layer foamed onto the outer layer.
In einem zweiten Schritt kann dann die Dämmschicht gleichzeitig an die Tragschicht und die Innenschicht angeschäumt werden.Then in a second step the insulation layer are foamed onto the base layer and the inner layer at the same time.
Die schrittweise Vorgehensweise erlaubt eine gute Kontrolle der Maßhaltigkeit.The step-by-step approach allows one good control of dimensional accuracy.
In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens wird zunächst die vorgeformte Außenschicht in ein Unterwerkzeug der Schäumform eingelegt. Hernach wird ein erster Rohling für die Tragschicht eingelegt und nach Schließen der Form mit einem ersten Oberwerkzeug die Tragschicht ausreagiert. Dabei verbindet sich die Tragschicht mit der Außenschicht.In a further, advantageous embodiment of the manufacturing method according to the invention, the preformed outer layer is first placed in a lower tool of the foam mold. Then a first blank is inserted for the base layer and after closing the mold with a first upper the base layer reacts. The base layer connects to the outer layer.
Vorzugsweise anschließend wird die Innenwand in ein Oberwerkzeug eingelegt. Ein Rohling für die Dämmschicht wird auf die Tragschicht aufgelegt. Danach wird das Unterwerkzeug mit dem Oberwerkzeug geschlossen und der Dämmschicht-Rohling ausreagiert, wobei sich die Dämmschicht mit der Tragschicht und der Innenwand verbindet. Dabei wird vorzugsweise ein zweites Oberwerkzeug verwendet, das auf den benötigten Raum zur Ausreaktion der Dämmschicht abgestimmt ist.Preferably then the inner wall inserted into an upper tool. A blank for the insulation layer is placed on the base layer. Then the lower tool closed with the upper tool and the insulating layer blank reacted, where the insulation layer connects with the base course and the inner wall. It is preferred a second top tool is used that takes up the required space for the reaction of the insulation layer is coordinated.
Damit kann das Karosseriebauteil in einem einzigen Unterwerkzeug sukzessive vollständig aufgebaut werden, ohne daß einzelne Schichten zunächst extern miteinander verbunden werden müßten. Für die beiden inneren Schichten werden Materialien verwendet, die eine Verbundhaftung mit den jeweils benachbarten Schichten ermöglichen.This allows the body component successively completely built up in a single sub-tool be without individual Layers first should be connected externally. For the two inner layers materials are used that have a bond with the respective enable adjacent layers.
Mit dem vorstehend erläuterten Verfahren läßt sich ein modular verwendbares Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug herstellen. Es ergibt sich damit als weitere Lösung der obengenannten Aufgabe ein Karosseriebauteil, insbesondere Fahrzeugdach, in Sandwich-Bauweise mit folgendem Schichtaufbau von außen nach innen: einer Außenschicht in Form eines Metallblechs oder einer Kunststofffolie, einer darunterliegenden Tragschicht aus einem Schaummaterial, einer unter dieser liegenden Dämmschicht aus einem weiteren Schaummaterial mit geringerer Dichte, und einer Innenschicht als Wandverkleidung des Fahrzeuginnenraums, bei dem alle benachbarten Schichten ausschließlich durch Verbundhaftung unmittelbar aneinander befestigt sind.With the above Procedure can be produce a modular body component for a motor vehicle. This results in a further solution to the above problem Body component, in particular vehicle roof, in sandwich construction with the following layer structure from the outside in: an outer layer in the form of a metal sheet or a plastic film, one underneath Base layer made of a foam material, one below it Insulation layer another foam material with lower density, and an inner layer as a wall covering of the vehicle interior, in which all neighboring Layers only are directly attached to each other through bonded liability.
Insbesondere ist hierbei vor allem auch die Innenschicht durch Anschäumen an der Dämmschicht befestigt.In particular, here is above all also the inner layer by foaming on the insulation layer attached.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Karosseriebauteils weist die Tragschicht biegesteifigkeitserhöhende Elemente auf. Die Tragschicht kann so im Prinzip die mechanischen Anforderungen des gesamten Sandwichs aufnehmen.According to an advantageous embodiment of the Body component has the base layer elements increasing the bending stiffness on. The base layer can in principle meet the mechanical requirements of the whole sandwiches.
Sie kann beispielsweise als LFI-PU-Schaumschicht (LFI: Long-fibre-injection; PU: Polyurethan) oder als ein Sandwich aus PU-Schaum mit Wabenstruktur ausgebildet sein.For example, it can be used as an LFI-PU foam layer (LFI: Long-fiber-injection; PU: Polyurethane) or as a sandwich be made of PU foam with a honeycomb structure.
Der Dämmschicht kommt die Aufgabe der Schalldämmung zu. Sie ist deswegen weicher als die Tragschicht. Vorzugsweise enthält die Dämmschicht keine oder nur einem geringen Anteil an Glasfasern. Sie gibt überdies der Innenwand, welche vorwiegend unter optischen Gesichtspunkten gestaltet wird, eine gute Haptik.The task comes to the insulation layer the sound insulation to. It is therefore softer than the base layer. The insulating layer preferably does not contain any or only a small proportion of glass fibers. It also gives the inner wall, which is mainly from an optical point of view is designed, a good feel.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung besteht die Dämmschicht aus einem akustischen Dämmstoff, insbesondere einem akustisch dämmenden PU-Schaum.According to a preferred embodiment, there is the insulation layer from an acoustic insulation material, especially an acoustically insulating Pu foam.
Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention now follows based on an embodiment shown in the drawing. The Drawing shows in:
Prinzipiell kann das Karosseriebauteil für beliebige, zur Fahrgastzelle weisende Wandbereiche eingesetzt werden. Es eignet sich jedoch insbesondere für großflächige Abschnitte wie beispielsweise das Fahrzeugdach. Dieses kann als Modul ausgebildet werden, das dann in die Karosserie eingebaut wird.In principle, the body component for any wall areas facing the passenger compartment are used. It is suitable but especially for large sections such as the vehicle roof. This can be designed as a module which is then installed in the body.
Die Sandwichstruktur des Karosseriebauteils umfaßt von außen nach
innen eine Außenschicht
Jede dieser Schichten übernimmt dabei eigene Aufgaben.Each of these layers takes over doing her own tasks.
Die Außenschicht
Die eigentliche Festigkeit der Sandwichstruktur
wird durch die nicht-metallische Tragschicht
Zu diesem Zweck kann die Tragschicht
Der Dämmschicht
Die Innenschicht
Die Herstellung einer solchen Vierschicht-Sandwichstruktur
wird nun anhand der
Auf das Außenteil
Anschließend wird, wie in
Nach Beendigung dieses Vorgangs wird
in das Oberwerkzeug die Innenschicht
In einem weiteren Schritt, der in
Anschließend erfolgt das in
Nach dem Ausreagieren wird das nunmehr fertige Karosseriebauteil entformt. Durch eine entsprechende Konturierung der Schäumform wie auch der Oberwerkzeuge kann dieses bereits seine Einbauform aufweisen. Es jedoch auch möglich, durch eine Bearbeitung beispielsweise der Ränder nach der Formgebung noch Anbindungsstellen für die Karosserie zu schaffen.After the reaction is complete, it is now finished Body component removed from the mold. By appropriate contouring the foam shape just like the upper tools, this can already be done in its installation form exhibit. However, it is also possible by machining the edges after shaping, for example Connection points for to create the body.
Bei dem in
Das vorstehend erläuterte Karosseriebauteil zeichnet sich durch eine besonders günstige Handhabung bei der Fertigung aus. Es weist darüber hinaus eine hohe Steifigkeit sowie gute Schalldämmungseigenschaften auf.The body component explained above draws through a particularly favorable Handling during manufacturing. It also has high rigidity as well as good sound insulation properties on.
Zudem läßt sich bei einer Verwendung als Fahrzeugdach der für dieses benötigte Raum sehr gering gehalten.It can also be used as the vehicle roof for this needed Space kept very small.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel eines Karosseriebauteils samt zugehörigem Herstellungsverfahren beschränkt, sondern umfaßt vielmehr sämtliche in den Patentansprüchen angegebenen Karosseriebauteile und Herstellungsverfahren.However, the invention is not based on the above embodiment of a body component together with the associated manufacturing process, but comprises rather all in the claims specified body parts and manufacturing process.
- 11
- Außenschichtouter layer
- 22
- Tragschichtbase course
- 33
- Dämmschichtdamp course
- 44
- Innenschichtinner layer
- 55
- Unterwerkzeuglower tool
- 66
- erstes Oberwerkzeugfirst upper tool
- 77
- zweites Oberwerkzeugsecond upper tool
- PUPU
- Polyurethanpolyurethane
- LFILFI
- Long-fibre-injection (Langfasereinspritzung)Long-fiber-injection (Long fiber injection)
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