DE4116437A1 - Verfahren zur herstellung eines kunststoff-formteils - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Kunststoff-Formteils sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes
Formteil.
Es ist bekannt, Kunststoff-Formteile im Spritzgießverfahren
herzustellen. Solcherart gefertigte Formteile werden auch im
Automobilbau, beispielsweise als Abdeckung für Stoßfänger oder
als Spiegelgehäuse, eingesetzt. Dabei besteht vielfach der
Wunsch, zur optischen Aufwertung des Fahrzeugs derartige, gerade
im Außenbereich verwendete Formteile der Fahrzeugaußenfarbe
anzupassen. Zu diesem Zwecke werden die Formteile in bekannter
Weise, zuweilen in Wagenfarbe, lackiert. Dieses Verfahren ist
nicht nur sehr aufwendig, es bereitet auch Schwierigkeiten,
den Lack dauerhaft auf das Formteil aufzubringen, ohne daß
er nach relativ kurzer Zeit schon wieder, begünstigt durch
Steinschlag und Witterungseinflüsse, abblättert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen zu entwickeln, das
einfach zu handhaben ist und dem Formteil einen dauerhaften
Schutz verleiht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Verfahrens
schritte gelöst.
Zweckmäßigerweise liegt das Vakuum auch nach dem Tiefziehvorgang
weiterhin an der Folie an. Sie bleibt damit in ihrer Lage fixiert,
was für den nachfolgenden Arbeitsgang, nämlich das Auffüllen
des Zwischenraumes mit Kunststoff-Material, vorteilhaft ist.
So können beispielsweise Faltenbildungen verhindert werden.
Die Entformung des Formteils, also das Herausnehmen des fertigen
Werkstücks aus dem Werkzeug, erfolgt nach einer weiteren Aus
bildung der Erfindung dadurch, daß in die Kanäle, die zuvor
der Erzeugung des Vakuums dienten, jetzt Druckluft geblasen
wird. Somit können besondere Auswerfer, wie sie bei Spritzguß
maschinen bekannt und üblich sind, entfallen.
Wenn auch nicht auszuschließen ist, daß in bestimmten Anwendungs
fällen die Verwendung einer eingefärbten Folie sinnvoll ist,
um das Formteil farbig erscheinen zu lassen, so wird man in
anderen Fällen vorteilhafterweise auf eine Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zurückgreifen, wie sie im Patent
anspruch 4 beschrieben ist. Die weiteren Unteransprüche beinhalten
weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung
nachstehend näher erläutert. Darin ist die Herstellung eines
farbigen Kunststoff-Formteils dargestellt, das als Bestandteil
einer Kraftfahrzeug-Stoßstange auf einem Trägerblech befestigt
wird und in erster Linie die Stoßstange und damit auch das
Fahrzeug optisch aufwerten soll. Das Kunststoff-Formteil stellt
also eine Blende oder Abdeckung dar, die in ihrer Farbe der
Wagenfarbe angepaßt ist.
Bisher wird die Abdeckung in üblicher Weise lackiert. Abgesehen
davon, daß dabei die Lackschicht der bezüglich Beschädigungen
an exponierter Stelle des Fahrzeugs befindlichen Stoßstange
sehr schnell in Mitleidenschaft gezogen wird, gibt es oft schon
beim Aufbringen des Lackes Schwierigkeiten, insbesondere bei
der Verwendung eines Metalleffekt-Lackes, der bekanntlich kleinste
Aluminiumplättchen enthält. Wenn diese Aluminiumplättchen nicht
parallel zueinander und auch nicht parallel zu der lackierten
Oberfläche ausgerichtet sind, was regelmäßig in solchen Bereichen
der Oberfläche der Fall ist, in denen - bedingt durch kleine
Radien oder scharfe Kanten - stark ausgeprägte Übergänge von
einem Flächenteil zu einem anderen vorhanden sind, dann treten
Schlieren in der Lackierung auf, die den optischen Eindruck
herabsetzen. Diese Probleme treten bei der erfindungsgemäß
hergestellten Abdeckung nicht auf.
In der Zeichnung zeigen im einzelnen:
Fig. 1 das einseitige Beschichten einer tiefziehfähigen
Folie mit einem Metalleffekt-Lack,
Fig. 2 u. 3 das Tiefziehen der lackierten Folie in der offenen
ersten Hälfte eines Spritzgießwerkzeuges,
Fig. 4 das mittels der zweiten Hälfte geschlossene Spritz
gießwerkzeug und
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung den Folienbeschnitt
an der entformten Abdeckung.
Zunächst wird also eine tiefziehfähige, durchsichtige und witterungs
beständige Folie 1 einseitig mittels einer geeigneten Sprühvor
richtung 2 mit einem Metalleffekt-Lack 3 beschichtet. Dazu
wird die Folie 1 in Richtung des Pfeiles 4 unter der ortsfesten
Sprühvorrichtung 2 entlanggeführt, so daß sich eine gleichmäßige
Lackschicht 5 ausbildet. Mittels eines nachgeschalteten Saugge
bläses in einem Abzug 6 kann die Lackschicht 5 dann ablüften.
Danach wird die lackierte Folie 1,5 bis auf Tiefziehtemperatur
erhitzt und in einem Tiefziehwerkzeug 7 im Vakuumverfahren
tiefgezogen, wobei sie mit der nicht lackierten Folienseite 8
an der Formwand 9 des Tiefziehwerkzeugs 7 zur Anlage kommt.
Als Tiefziehwerkzeug 7 dient die Hälfte eines Spritzgießwerkzeugs,
die auch als Matrizenseite bezeichnet wird. Fig. 2 zeigt die
lackierte Folie 1,5 und das Tiefziehwerkzeug 7 vor dem Tief
ziehen, Fig. 3 danach.
Die lackierte Folie 1,5 bleibt nun gemäß Fig. 3 in der Form
hälfte 7, und das Spritzgießwerkzeug wird mit seiner anderen
Hälfte, der Kernseite 10, geschlossen, wie es in Fig. 4 gezeigt
ist. Dabei verbleibt zwischen der Lackschicht 5 und der Stirn
fläche 11 der Kernseite 10 ein Hohlraum 12, in den jetzt über
einen Kanal 13 ein plastifiziertes Thermoplast-Material einge
spritzt wird, das nach dem Erkalten ohne Zusatzmittel wie Kleber
fest an der lackierten Folie 1,5 haftet. Das erkaltete Thermo
plast-Material bildet gleichsam eine Stützschale 14 für die
lackierte Folie 1,5, zugleich aber auch einen Schutz für die
Lackschicht 5.
Nach einer gewissen Abkühlungszeit wird das Spritzgießwerkzeug
geöffnet, d. h. die beiden Hälften 7 und 10 werden voneinander
getrennt, und das dreischichtige, aber einstückige Formteil 15,
welches die lackierte Folie 1,5 und die Stützschale 14 umfaßt,
wird entnommen.
In einem weiteren Arbeitsgang wird, wie in Fig. 5 angedeutet,
der überstehende Rand 16 der lackierten Folie 1,5 abgeschnitten.
Das fertige Formteil 15 kann dann zur Komplettierung der zeich
nerisch nicht dargestellten Stoßstange weiterverwendet werden.
Durch die Folie 1 auf der Vorderseite und die hinterspritzte
Schicht 14 aus Thermoplast-Material ist die Lackschicht 5 weitest
gehend geschützt. Der Metalleffekt kommt voll und ohne optische
Beeinträchtigungen zur Geltung, da die vor dem Tiefziehprozeß
innerhalb der Lackschicht 5 in mehreren Ebenen befindlichen
und parallel zueinander ausgerichteten Aluminiumplättchen durch
den Tiefziehprozeß zwar in gewisser Weise gereckt worden sind,
aber ihre Parallelität zur Oberfläche des Formteils nicht einge
büßt haben.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- a) eine Folie (1 bzw. 1,5) wird in einem offenen Formwerk zeug (7) im Vakuumverfahren tiefgezogen;
- b) das Formwerkzeug (7) wird mittels eines ihm zugeordneten Kernwerkzeuges (10) geschlossen, wobei das Kernwerkzeug (10) derart bemessen ist, daß zwischen seiner innen liegenden Oberfläche (11) und der in dem Formwerkzeug (7) anliegenden Folie (1 bzw. 1,5) ein definierter, über wenigstens einen Kanal (13) von außen zugänglicher Zwischenraum (12) verbleibt;
- c) der Zwischenraum (12) wird über den Kanal (13) mit einem aushärtbaren Kunststoff-Material (14) aufgefüllt, das sich vollflächig mit der Folie (1 bzw. 1,5) verbindet;
- d) nach dem Aushärten des Kunststoff-Materials (14) wird das Formteil (15) entnommen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vakuum zwischen Folie (1 bzw. 1,5) und Formwerkzeug (7)
zumindest bis nach dem Auffüllen des Zwischenraumes (12)
mit dem Kunststoff-Material (14) aufrecht erhalten bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entformung des Formteils (15) durch Einleitung von
Druckluft in dieselben Kanäle im Formwerkzeug (7) erfolgt,
die zuvor der Erzeugung des Vakuums dienten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Folie eine Klarsichtfolie (1) dient und
daß vor dem Tiefziehen der Folie diese auf ihrer später
der innen liegenden Oberfläche (11) des Kernwerkzeuges (10)
zugekehrten Seite mit einem farbigen Lack (5) beschichtet
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Lack ein Metalleffekt-Lack verwendet wird.
6. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 herge
stelltes Kunststoff-Formteil, dadurch gekennzeichnet, daß
es als Blende für ein Bauteil dient.
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