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WO2017191263A1 - Bauteil und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2017191263A1
WO2017191263A1 PCT/EP2017/060671 EP2017060671W WO2017191263A1 WO 2017191263 A1 WO2017191263 A1 WO 2017191263A1 EP 2017060671 W EP2017060671 W EP 2017060671W WO 2017191263 A1 WO2017191263 A1 WO 2017191263A1
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WO
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component
layer
fiber layer
fiber
foam
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/060671
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English (en)
French (fr)
Inventor
Laurent Hugues
Original Assignee
Adient Luxembourg Holding S.À R.L.
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Filing date
Publication date
Application filed by Adient Luxembourg Holding S.À R.L. filed Critical Adient Luxembourg Holding S.À R.L.
Publication of WO2017191263A1 publication Critical patent/WO2017191263A1/de

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    • B29L2031/00—Other particular articles
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a component, in particular a carrier component for a seat, and a vehicle seat. Furthermore, the invention relates to a component produced by the method.
  • the upholstery element is made of a
  • Fiber composite formed with a three-dimensional stochastically oriented fiber material.
  • the fiber composite material comprises at least one weldable thermoplastic.
  • Carrier component known.
  • Object of the present invention is to provide a comparison with the prior art improved method for producing a component and an improved component produced by the method.
  • the object is achieved by a method for
  • a fiber layer in particular a nonwoven fabric made of a three-dimensionally stochastically oriented fiber material, is thermally pretreated such that a porosity of the fiber layer can be adjusted.
  • manufactured component has a thickness of less than 8 mm, in particular equal to or less than 7 mm and / or a density of greater than 90 kg / m 3 .
  • the fiber layer in particular a prefabricated or preformed nonwoven fabric, has a density of greater than 90 kg / m 3 .
  • the manufactured component has a density of greater than 100 kg / m 3 , in particular in a range of 100 kg / m 3 to 300 kg / m 3 .
  • the density is the mass density with a quotient of the mass m of the component and its volume.
  • a measurement sample is cut from the component and determined by means of a conventional measuring method, for example by measuring the displaced liquid volumes.
  • the density can also be determined theoretically by specifying the volume of the component and the mass, for example the amount of fiber and foam material added.
  • resulting adjustable porosity of the fiber layer, in particular of the nonwoven fabric is the penetration of a subsequently applied
  • Foam material controllable As a result, a component is also produced with an adjustable density of greater than 90 kg / m 3 and thus with a predetermined strength and hardness.
  • the fiber material is preformed and optionally pretreated.
  • the fiber material can be made of one or more different materials, for example of polyester, polyethylene, polypropylene and / or
  • Polyurethane be formed. It may be formed from tangled fibers, in particular from recycled or non-recycled natural and / or synthetic fibers. Alternatively, it may be a woven or nonwoven web. Due to the thermal treatment of the fiber material, this is also called thermal nonwoven. This is advantageously a three-dimensional stochastically oriented fiber material.
  • Plastic fibers are formed for example from a thermoplastic, in particular from a modified and weldable thermoplastic.
  • the plastic fibers are made of polyethylene terephthalate (PET), of polyester or of a synthetic polymer, in particular of polylactide (PLA). Also a mixture of fibers from different ones
  • a binder for binding the fiber material, a binder, in particular a thermosetting binder, is provided.
  • the binder is, for example, a thermosetting adhesive, in particular a halogenated hydrocarbon, for example chloroprene rubber and / or a polyurethane-based thermosetting binder, for example a PU or PUR adhesive.
  • the preformed fiber material for example a nonwoven fabric, in particular a nonwoven fabric
  • the preformed fiber material is additionally provided with a plastic layer.
  • a material for a plastic layer is particularly suitable polyethylene (PE).
  • PE polyethylene
  • the coating material is particularly thin and is for example in the form of a
  • Plastic film applied to the preformed fiber material This allows for improved air regulation.
  • a coated preformed fibrous material for example a coated fibrous web, is optimized and less susceptible to mechanical stresses, particularly damage, bruises, fractures.
  • the fiber material may, for example, on a surface side of a
  • Forming tool are applied.
  • the fiber material can in one embodiment in the mold even thermally treated once or several times.
  • the fiber material can be prefabricated and thermally treated and placed in the mold.
  • the thermal treatment the fiber material softens, wherein the thermal treatment is controlled so that a predetermined porosity can be achieved.
  • the fiber material may optionally be preformed into a semifinished product having a predetermined porosity, in particular surface porosity.
  • a foam material in particular polyurethane
  • the mold can already be closed.
  • the foam material for example liquid polyurethane, can be introduced into the mold when the mold is open, and then the mold is closed.
  • Forming tool arranged and introduced the foam material in the bottom of the mold. Subsequently, the lid is closed, so that the liquid foam material penetrates into the nonwoven fabric.
  • liquid components for the liquid for the liquid
  • Foam material mixed at room temperature and placed in the mold are at a temperature of 18 ° C to 25 ° C, in particular from 20 ° C to 22 ° C.
  • the liquid foam material leads directly into the fiber fleece.
  • the liquid foam material may be provided with a blowing agent such that
  • the nonwoven fabric in particular a preformed nonwoven fabric has a basis weight in a range of 150 to 700 g / m 2 .
  • the component By activation of the liquid foam material in the penetrated into the nonwoven fabric and optionally outside lying state within the mold, the component is simultaneously brought into its final shape, in particular pressed.
  • the component has an outer foam layer, in particular formed on an upper side, and a partially or completely foamed nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric is already preformed, so that the nonwoven fabric is still solidified by the foam material and provided on the outside with a cushion layer.
  • the component can be partially densified differently.
  • the coating acts as a barrier.
  • a component in particular a component for a vehicle is produced by means of the method, expediently a vehicle interior component, in particular a component for a vehicle seat, for example a
  • Backrest support or a seat cushion support for a vehicle seat is provided.
  • the invention further relates to a particular by means of
  • the fiber layer has a higher density than the foam layer.
  • the density of the fiber layer is in a range between 150 g / l and 700 g / l and that of the foam layer in a range between 100 g / l and 300 g / l. This allows a particularly thin component with a comfortable support surface, wherein the component has a total thickness of less than 12 mm, in particular a total thickness in a range of 5 mm to 12 mm, for example between 8 mm and 10 mm or less than 8 mm.
  • the fibrous layer forms a front side of the component, for example a back support or a seat cushion support, and the foam layer a back or vice versa.
  • the fibrous layer preferably forms the rear side of the component.
  • On the front of the component can then be formed to form the vehicle seat nor the seat of a seat cushion or a seat back, for example, by still a cushioning material and a seat cover are arranged or only a seat cover is arranged.
  • the fiber layer in particular the nonwoven fabric, advantageously has a constant basis weight, so that the components produced can also be formed with a substantially constant weight per unit area.
  • the nonwoven fabric can optionally be prefabricated to a semi-finished and preformed.
  • the preformed nonwoven fabric may be provided with a coating, in particular a plastic coating, for example a polyethylene layer or a polyethylene film.
  • Nonwoven fabric a heated plate may be provided, on which the nonwoven fabric or the preformed nonwoven fabric is placed to heat it and then insert it into the mold.
  • a heated plate other heating means for heating the nonwoven fabric are possible, for example, a heating by means of infrared irradiation by one or more
  • Infrared heaters is a heating of the nonwoven fabric by means of at least one heating device required to soften it in the heated state so that a predetermined porosity is adjustable at least in the surface region of the nonwoven fabric.
  • liquid plastic material in particular a liquid, foamable plastic, applied to the arranged in the mold fiber fleece and the component is formed, pressed or injection molded by means of the molding tool. As a result, only a single manufacturing station is required, in which the entire process can be carried out.
  • the nonwoven fabric replaces a conventional wool wadding used in the prior art, which has the described advantages of
  • the thermally treated nonwoven fabric having the above-described adjustable porosity and density is formed of, for example, polyester fibers and / or other plastic fibers, especially melt fibers. Also an education from with such plastic fibers, especially melt fibers, mixed
  • Wool / cotton wool is possible. Ie. the fiber layer or the fiber fleece is designed such that it im in a given
  • the softening temperature heated state is reshapeable or malleable and stiffened by subsequent cooling again so that at least in
  • predetermined porosity and / or a predetermined density is adjustable.
  • the formed from non-woven fabric with penetrated foam material component has a high rigidity and at the same time an improved
  • the nonwoven used in particular rolled or sheet goods, for example, comprises a polyester material and / or others
  • Fused fibers d. H. it expediently comprises fibers
  • Plastic in particular of thermoplastic. Furthermore, it may also include, for example, natural fibers or other fibers. Suitable for forming the nonwoven fabric are, for example, the above-mentioned fiber materials.
  • the molding of the component in the mold is done by a
  • Fiber material and the liquid foam material in the mold Fiber material and the liquid foam material in the mold.
  • one or more inserts made of plastic may or may additionally be made, for example
  • PET Polyethylene terephthalate
  • Such an insert for example a plastic film, such as a polyurethane film, in particular allows a seat ventilation.
  • This insert is expediently applied to the fiber layer or the fiber fleece and bonded to the fiber layer or the fiber fleece with a so-called adhesive tape and / or by hot riveting by means of a so-called hot riveting unit and / or by cold stamping. Then that will be
  • Inserting parts is expediently used as a molding tool, a so-called cassette tool, wherein by means of one or more
  • Mold tool can be adapted to different shapes.
  • This embodiment of the component has compared to the prior art, a lower weight, can be well dry after forming in the cassette tool and has a higher purity sort because, for example, the inserts, the fiber material and the
  • Foam material have the same plastic, for example polyester or polyethylene terephthalate (PET), while in the prior art, a woolen fleece is used, d. H. another material that the
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a component designed as a seat back
  • Figure 2 schematically shows an embodiment of a seat part
  • FIG. 3A, 3B, 3C schematically enlarged partial views of each one
  • FIG. 4 schematically shows a method sequence of a method for producing a component.
  • Figures 1 and 2 each show a plan view of a
  • FIG. 1 shows a component 1 designed as a backrest cushion part
  • FIG. 2 shows a component 1, designed as a seat part cushion, of a vehicle seat (not shown).
  • the formed in particular as a padding element for a vehicle seat component 1 is alternatively formed to a known nonwoven or upholstery, in particular a wool-fleece nonwoven or natural fiber pad from a fiber layer 1 .1 of a fiber material, at least on one
  • the foam layer 1 .2 in particular a padding foam layer, completely on the at least one surface side on the fiber layer 1 .1 be applied. Alternatively, this can also be applied only partially.
  • the component 1 according to the invention comprises at least one
  • Fiber layer 1 .1 wherein the foam material of the foam layer 1 .2 at least partially or completely, in particular in the surface region of the fiber layer 1 .1 penetrated.
  • the component 1 at a complete penetration of the liquid foam material in the fiber layer 1 .1 a high density, in particular a density in the range of 300 kg / m 3 . It only comes to a partial Penetration of the Schaummatehals in the fiber layer 1 .1 has the
  • Component 1 in the final state at least a density of greater than 90 kg / m 3 , in particular greater than 100 kg / m 3 .
  • the component 1 is formed from a fiber layer 1 .1, which is thermally treated such that a porosity at least in
  • the fiber layer 1 .1 is adjustable.
  • the fiber layer 1 .1 in particular a nonwoven fabric, as a roll or
  • Preformed plate material and be at least once or several times thermally pretreated.
  • the fiber layer 1 .1 may also be preformed.
  • the fiber layer 1 .1, in particular a nonwoven fabric is made of a
  • the fibrous layer 1 .1 has such a surface-open porosity open by thermal treatment that a liquid
  • Foam material of the foam layer 1 .2 up to a predetermined depth in particular controlled in the fiber layer 1 .1 can penetrate.
  • the fibrous material may comprise, for example, at least one modified and weldable thermoplastic, which is formed, for example, from a three-dimensional stochastically oriented polyethylene terephthalate (PET) or polyester or from a synthetic polymer, in particular from polylactide (PLA for short), which additionally comprises, for example, a thermosetting binder or one
  • Halogenated hydrocarbon in particular chloroprene rubber, and / or bound by means of a polyurethane or polyurethane-based binder.
  • FIG. 3A shows an enlarged sectional view of a component 1 in one possible embodiment. Due to the improved strength and Hardness of the component 1 as a result of in the fiber layer 1 .1 penetrated in the liquid state and then foamed there
  • Foam material of the foam layer 1 .2, the fiber layer 1 .1 over conventional padding elements for a vehicle seat have a smaller thickness.
  • the component 1 shown as a cushioning element in Figure 3 preferably has a thickness D of less than 8 mm, in particular of less than 7 mm.
  • the fiber layer 1 .1 in particular has a thickness D1 of 0.5 mm to 5 mm.
  • the foam layer 1 .2 has a thickness D2 of less than 6 mm.
  • the thickness D2 of the foam layer 1 .2 also depends on the degree of penetration of the foam material into the fiber layer 1 .1.
  • the foam material of the foam layer 1 .2 penetrates the
  • the foam layer 1 .2 completely, so the foam layer 1 .2 has a small thickness D2, for example, from 1 mm to 4 mm.
  • the fiber layer 1 .1 forms a back side of the component 1 and the foam layer 1 .2 a front side, in particular pad side of the vehicle seat. On the front of the component 1 can then be used to form the vehicle seat nor the seat of a
  • Seat cushion or a seat back are formed by, for example, still a cushioning material and a seat cover are arranged or only a seat cover is arranged.
  • the fiber layer 1 .1 advantageously has a constant
  • Basis weight so that the manufactured component 1 is formed with a substantially constant basis weight.
  • the foam layer 1 .2 is formed in particular of polyurethane.
  • FIG. 3B shows an alternative embodiment of a component 1 with an enlarged sectional view through the component 1.
  • the nonwoven fabric 1 .1 is provided with a coating 1 .3.
  • the coating 1 .3 is particularly thin, in particular as a film formed on the nonwoven fabric 1 .1.
  • the coating 1 .3 made of plastic, in particular made of polyethylene.
  • the coating 1 .3 causes improved strength and hardness of the component 1, in particular the fiber layer 1 .1.
  • the coating 1 .3 is designed such that the
  • Foam material of the foam layer 1 .2 at least partially in the
  • Fiber layer 1 .1 can penetrate.
  • Penetrated foam material of the foam layer 1 .2 further increases the strength and causes the component 1 compared to conventional padding elements for a vehicle seat has a much smaller thickness.
  • FIG. 3C shows a further embodiment of a component 1 with an enlarged sectional view through the component 1.
  • an intermediate layer 1 .4 is provided between the fibrous web 1 .1 and the foam layer 1 .2.
  • the intermediate layer 1 .4 is used for ventilation especially in the intended use.
  • the intermediate layer 1 .4 for example, cavities, in particular a capillary structure, for example, fine elongated cavities in order to form ventilation ducts in the intended use.
  • the intermediate layer 1 .4 may also be formed as a film.
  • Capillary structure or the cavities in the intermediate layer 1 .4 are fluidly coupled to transport moisture from the surface side 01 and thus a seat or back surface away and to allow optimal air circulation.
  • the intermediate layer 1 .4 of a corresponding material in particular a moisture-transporting material, such as a spacer fabric or polyurethane-based spacer fabric, and having a corresponding shape, in particular capillary structure,
  • the intermediate layer 1 .4 has a thickness D3 of 1 mm.
  • the intermediate layer 1 .4 has a thickness D3 of 1 mm.
  • Interlayer 1 .4 a thickness D3 in a range of 0.5 mm to 2 mm.
  • the component 1 shown as a cushion element in FIGS. 3A, 3B or 3C preferably has a total thickness D of less than 8 mm, in particular less than 7 mm.
  • the total thickness D may in particular be in a range between 5 mm and 12 mm, preferably 8-10 mm.
  • a process for the production is shown schematically in FIG.
  • the fiber layer 1 .1 is thermally, for example by, for the production of the component 1
  • Heat supply T treated in such a way that a predetermined porosity P1 .1, in particular at least on a surface side of the fiber layer 1 .1 a predetermined surface porosity is adjustable.
  • the fiber layer 1 .1 can be partially thermally treated differently, so that different solid fiber layer regions arise. For example, areas with inserts 2 to 4 may become thermally stronger treated to achieve higher strength than in other areas.
  • the fiber layer 1 .1 is provided with a liquid foam material, in particular polyurethane, at least on one surface side, preferably on the one with the predetermined porosity P1 .1.
  • a liquid foam material in particular polyurethane
  • Fiber fleece inserted in a mold.
  • the liquid foam material is then introduced into the mold.
  • the liquid foam material penetrates into its surface.
  • the predetermined and adjustable porosity P1 .1 is the
  • Fiber layer 1 .1 characterized as a result of the thermal treatment, by an adjustable number of pores, an adjustable size of the pores and / or an adjustable depth of the pores.
  • the foam material does not penetrate through the fiber layer 1 .1.
  • the fibrous layer 1 .1 is produced with such a porosity P1 .1 that the foam material penetrates only on the surface side and does not penetrate.
  • the component 1 is formed by closing the mold and pressing, in particular hot pressing of the two layers, in particular the fiber layer 1 .1 and the foam layer 1 .2, finally. In this case, it can come to activate the liquid and penetrated foam material in the fiber layer 1 .1, so that this fiber layer 1 .1 is solidified after cooling and curing of the foam material.
  • Such a component 1 has a small thickness of less than 8 mm, in particular less than 7 mm.
  • such a component 1 has a high density of greater than 90 g / l, in particular from 100 g / l to 300 g / l.
  • the fiber layer 1 .1 can be thermally treated in the mold itself.
  • Molded are introduced, in particular scattered, and thermally treated and optionally preformed. Subsequently, the liquid foam material of the foam layer 1 .2 is introduced into the mold. Due to the given porosity P1 .1, this leads to a
  • the fiber layer 1 .1 can be prefabricated and thus be in solid form, for example as a non-woven fabric in roll or mat product.
  • the nonwoven fabric can be introduced into the mold and thermally treated there.
  • Foam layer 1 .2 filled due to its high resilience a remaining space between the fiber layer 1 .1 and one of the shape of the back corresponding mold half of the mold without further action.
  • the foam material thus fills the free volume of the mold and forms an outer cushion layer - the foam layer 1 .2 - and penetrates beyond the already in
  • both layers 1 .1, 1 .2 are pressed together and connected together.
  • the component 1 in the finished final state has good rigidity, strength and resistance, and preferably nevertheless a softness.
  • the component 1 is dried.
  • the component 1 can still be punched or pinned.
  • the pinching is advantageously carried out during drying, the punching is advantageously carried out after drying, wherein the component 1, for example, either pimped or stamped or, for example, partially pimped and partially punched.
  • the drying is expediently carried out in a closed mold. Is expediently dried by an air supply to the component. 1
  • the component 1 with at least one or more
  • Depositors / n 2 to 4 are provided. As depositors 2 to 4 become
  • fastener 2 nonwoven inserts 3 to 4 integrated into the component 1.
  • the component 1 and the inserter (s) 2 to 4 are connected to one another by means of suitable connections, such as so-called adhesive tape or hot riveting unit.
  • the conventional production method results in an improved high strength and density of greater than 100 g / l with simultaneously small thickness D of less than 12 mm, in particular less than 10 mm or less than 8 mm of the component 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil (1), insbesondere ein Trägerbauteil, geformt aus zumindest einer Faserschicht (1.1) und zumindest einer Schaumschicht (1.2), wobei ein Schaummaterial der Schaumschicht (1.2) zumindest partiell oder vollständig die Faserschicht (1.1 ) durchdringt und das Bauteil (1) eine Dicke (D) von kleiner 8 mm aufweist.

Description

Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Trägerbauteils für einen Sitz, sowie einen Fahrzeugsitz. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein mittels des Verfahrens hergestelltes Bauteil.
Aus dem Stand der Technik gemäß der EP 2 933 136 A1 der Anmelderin sind ein Polsterelement und ein Verfahren zur Herstellung eines
Polsterelementes bekannt. Das Polsterelement ist aus einem
Faserverbundwerkstoff mit einem dreidimensional stochastisch orientierten Fasermaterial gebildet. Der Faserverbundwerkstoff umfasst zumindest einen schweißbaren Thermoplast.
Auch aus der DE 30 22 017 C2 ist ein Faserverbundwerkstoff für ein
Trägerbauteil bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und ein mittels des Verfahrens hergestelltes verbessertes Bauteil anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur
Herstellung eines Bauteils und durch ein solches Bauteil.
In einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils wird erfindungsgemäß eine Faserschicht, insbesondere ein Faservlies aus einem dreidimensional stochastisch orientierten Fasermaterial, thermisch derart vorbehandelt, dass eine Porosität der Faserschicht einstellbar ist. Dabei weist das gefertigte Bauteil eine Dicke von kleiner 8 mm, insbesondere von gleich oder kleiner 7 mm und/oder eine Dichte von größer 90 kg/m3 auf.
Insbesondere weist die Faserschicht, insbesondere ein vorgefertigtes oder vorgeformtes Faservlies, eine Dichte von größer 90 kg/m3 auf.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das gefertigte Bauteil eine Dichte von größer 100 kg/m3, insbesondere in einem Bereich von 100 kg/m3 bis 300 kg/m3, aufweist.
Bei der Dichte handelt es sich insbesondere um die Massendichte mit einem Quotient aus der Masse m des Bauteils und seinem Volumen. In einer möglichen Messung wird dabei eine Messprobe vom Bauteil geschnitten und mittels einer herkömmlichen Messmethode, beispielsweise durch Messen der verdrängten Flüssigkeitsvolumina, bestimmt. Alternativ kann die Dichte auch theoretisch durch Angabe des Volumens des Bauteils und der Masse, beispielsweise der zugegebenen Menge an Faser- und Schaummaterial, ermittelt werden.
Insbesondere durch eine solche einstellbare Dichte und daraus
resultierende einstellbare Porosität der Faserschicht, insbesondere des Faservlieses, ist die Penetration eines anschließend aufgebrachten
Schaummaterials steuerbar. Hierdurch ist ein Bauteil ebenfalls mit einer einstellbaren Dichte von größer 90 kg/m3 und somit mit einer vorgegebenen Festigkeit und Härte herstellbar.
Das Fasermaterial ist vorgeformt und gegebenenfalls vorbehandelt. Das Fasermaterial kann aus einem oder mehreren verschiedenen Materialien, beispielsweise aus Polyester, Polyethylen, Polypropylen und/oder
Polyurethan gebildet sein. Es kann aus wirren Fasern, insbesondere aus recycelten oder nicht-recycelten Natur- und/oder Kunststofffasern, gebildet sein. Alternativ kann es ein gewebtes oder nichtgewebtes Vlies sein. Aufgrund der thermischen Behandlung des Fasermaterials wird dieses auch Thermovlies genannt. Es handelt sich hierbei vorteilhafterweise um ein dreidimensionales stochastisch orientiertes Fasermaterial. Kunststofffasern sind beispielsweise aus einem Thermoplast gebildet, insbesondere aus einem modifizierten und schweißbaren Thermoplast. Beispielsweise sind die Kunststofffasern aus Polyethylenterephthalat (PET), aus Polyester oder aus einem synthetischen Polymer, insbesondere aus Polylactid (PLA) ausgebildet. Auch eine Mischung von Fasern aus verschiedenen
Kunststoffen ist möglich.
Zur Bindung des Fasermaterials ist ein Bindemittel, insbesondere ein duroplastisches Bindemittel, vorgesehen. Das Bindemittel ist zum Beispiel ein duroplastischer Kleber, insbesondere ein Halogenkohlenwasserstoff, beispielsweise Chloropren-Kautschuk und/oder ein Polyurethane-basiertes duroplastisches Bindemittel, beispielsweise ein PU oder PUR-Kleber.
In einer weiteren Ausführungsform ist das vorgeformte Fasermaterial, zum Beispiel ein Faservlies, insbesondere ein Kunststofffaservlies, beschichtet. Beispielsweise ist das vorgeformte Fasermaterial zusätzlich mit einer Kunststoffschicht versehen. Als ein Material für eine Kunststoffschicht eignet sich insbesondere Polyethylen (PE). Das Beschichtungsmaterial ist insbesondere dünn ausgebildet und ist zum Beispiel in Form eines
Kunststofffilms auf das vorgeformte Fasermaterial aufgebracht. Dies ermöglicht eine verbesserte Luftregulierung. Darüber hinaus ist ein beschichtetes vorgeformtes Fasermaterial, zum Beispiel ein beschichtetes Faservlies, gegenüber mechanischer Beanspruchungen, insbesondere Beschädigungen, Druckstellen, Brüche, optimiert und weniger anfällig.
Das Fasermaterial kann beispielsweise auf eine Flächenseite eines
Formwerkzeugs aufgebracht werden. Zur thermischen Behandlung des Fasermaterials kann dieses in einer Ausführungsform im Formwerkzeug selbst thermisch einmal oder mehrfach behandelt werden. Alternativ kann das Fasermaterial vorgefertigt und thermisch behandelt sein und in das Formwerkzeug eingelegt werden. Durch die thermische Behandlung erweicht das Fasermaterial, wobei die thermische Behandlung derart gesteuert wird, dass eine vorgegebene Porosität erzielbar ist. Dabei kann das Fasermaterial optional zu einem Halbzeug mit einer vorgegebenen Porosität, insbesondere Oberflächenporosität, vorgeformt werden.
Anschließend wird ein Schaummaterial, insbesondere Polyurethan, in das Formwerkzeug eingebracht. Dabei kann das Formwerkzeug bereits geschlossen sein. Alternativ kann das Schaummaterial, beispielsweise flüssiges Polyurethan, bei geöffnetem Formwerkzeug in dieses eingebracht werden und anschließend wird das Formwerkzeug geschlossen.
Beispielsweise wird das vorgeformte Faservlies am Deckel eines
Formwerkzeugs angeordnet und das Schaummaterial im Boden des Formwerkzeugs eingebracht. Anschließend wird der Deckel geschlossen, so dass das flüssige Schaummaterial in das Faservlies eindringt.
Beispielsweise werden flüssige Komponenten für das flüssige
Schaummaterial bei Zimmertemperatur gemischt und in das Formwerkzeug gegeben. Insbesondere werden die flüssigen Komponenten bei einer Temperatur von 18°C bis 25°C, insbesondere von 20°C bis 22°C
verarbeitet. Aufgrund des flüssigen Zustands des Schaummaterials dringt dieses sicher und kontrolliert in das Faservlies oder die Faserschicht ein. Insbesondere kommt es zu einem kontrollierten Ein- und/oder Durchdringen des Faservlies bzw. der Faserschicht mit flüssigen Schaummaterial bei einer Temperatur von mehr als 20°, insbesondere in einem
Temperaturbereich von 20° bis 90°. Je nach Dicke des Faservlieses/der Faserschicht kann es auch zu einem vollständigen Durchdringen des Faservlieses bzw. Faserschicht mit dem flüssigen Schaummaterial kommen. Durch anschließende Wärmezufuhr im Formwerkzeug wird das flüssige Schaummaterial aktiviert, was zum Aufschäumen des flüssigen
Schaummaterial direkt im Faservlies führt. Beispielsweise kann das flüssige Schaummaterial mit einem Treibmittel versehen sein, dass
temperaturabhängig aktivierbar ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass insbesondere eine solche Menge an flüssigen Schaummaterial in das Formwerkzeug eingebracht wird bzw. ist, dass sich zusätzlich zum partiellen oder vollständigen Ein-/Durchdringen der Faserschicht mit dem flüssigen Schaummaterial eine Schaumschicht an zumindest einer Oberseite der Faserschicht bildet. Beispielsweise weist das Faservlies, insbesondere ein vorgeformtes Faservlies ein Flächengewicht in einem Bereich von 150 to 700 g/m2 auf.
Durch Aktivierung des flüssigen Schaummaterials im in das Faservlies eingedrungenen und optional außen aufliegenden Zustand innerhalb des Formwerkzeugs wird das Bauteil gleichzeitig in seine Endform gebracht, insbesondere gepresst. Dabei wird das Faservlies innen mit dem
eingedrungenen und ausgeschäumten Schaummaterial verdichtet und auf eine gewünschte Dicke von kleiner 8 mm geformt. Somit weist das Bauteil in der Endform eine äußere, insbesondere auf einer Oberseite gebildete Schaumschicht und ein partiell oder vollständig ausgeschäumtes Faservlies auf. In einer möglichen Ausführungsform ist dabei das Faservlies bereits vorgeformt, so dass durch das Schaummaterial das Faservlies noch verfestigt wird und außen mit einer Polsterschicht versehen wird.
Je nach Kontur, insbesondere Innenkontur des Formwerkzeugs kann das Bauteil partiell unterschiedlich verdichtet werden. Bei Verwendung eines beschichteten vorgeformten Faservlieses gelangt weniger flüssiges Schaummate al in das Faservlies, da die Beschichtung wie eine Barriere wirkt.
Als Bauteil wird mittels des Verfahrens insbesondere ein Bauteil für ein Fahrzeug hergestellt, zweckmäßigerweise ein Fahrzeuginnenraumbauteil, insbesondere ein Bauteil für einen Fahrzeugsitz, beispielsweise ein
Lehnenträger oder ein Sitzkissenträger für einen Fahrzeugsitz.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus, ein insbesondere mittels des
Verfahrens hergestelltes erfindungsgemäßes Bauteil, das eine
Faserschicht, insbesondere ein Faservlies, aus einem dreidimensional stochastisch orientierten Fasermaterial mit partiell oder vollständig eingedrungenem Schaummaterial umfasst und im endgefertigten Zustand eine Dichte, insbesondere eine Gesamtdichte in einem Bereich von größer 90 g/l (=kg/m3), insbesondere größer 100 g/l oder in einem Bereich von 100 g/l bis 300 g/l, und/oder eine Dicke von kleiner 8 mm aufweist.
Dabei weist die Faserschicht eine höhere Dichte als die Schaumschicht auf. Beispielsweise liegt die Dichte der Faserschicht in einem Bereich zwischen 150 g/l und 700 g/l und die der Schaumschicht in einem Bereich zwischen 100 g/l und 300 g/l. Dies ermöglicht ein besonders dünnes Bauteil mit einer komfortablen Auflagefläche, wobei das Bauteil eine Gesamtdicke von kleiner 12 mm, insbesondere eine Gesamtdicke in einem Bereich von 5 mm bis 12 mm, beispielsweise zwischen 8 mm und 10 mm oder von kleiner 8 mm aufweist.
Insbesondere eine vorgefertigte als ein vorgeformtes Faservlies
ausgebildete Faserschicht weist eine sehr hohe Steifigkeit auf. Dabei bildet vorteilhafterweise die Faserschicht eine Vorderseite des Bauteils, beispielsweise eines Lehnenträgers oder eines Sitzkissenträgers, und die Schaumschicht eine Rückseite oder umgekehrt. Bevorzugt bildet die Faserschicht die Rückseite des Bauteils. Auf der Vorderseite des Bauteils kann dann zur Ausbildung des Fahrzeugsitzes noch die Sitzfläche eines Sitzkissens oder einer Sitzlehne ausgebildet werden, indem beispielsweise noch ein Polstermaterial und ein Sitzbezug angeordnet werden oder nur ein Sitzbezug angeordnet wird.
Die Faserschicht, insbesondere das Faservlies, weist vorteilhafterweise ein konstantes Flächengewicht auf, so dass auch die hergestellten Bauteile mit einem im Wesentlichen konstanten Flächengewicht ausgebildet werden können. Das Faservlies kann optional zu einem Halbzeug vorgefertigt und vorgeformt sein. Darüber hinaus kann das vorgeformte Faservlies mit einer Beschichtung, insbesondere einer Kunststoffbeschichtung, zum Beispiel einer Polyethylen-Schicht oder einem Polyethylen-Film, versehen sein.
Zur Vorformung des Faservlieses und/oder zur thermischen Behandlung, insbesondere thermische Nachbehandlung eines vorgeformten
Faservlieses kann eine erwärmte Platte vorgesehen sein, auf weiche das Faservlies bzw. das vorgeformte Faservlies aufgelegt wird, um es zu erwärmen und danach in das Formwerkzeug einzulegen. Alternativ oder zusätzlich zur erwärmten Platte sind auch andere Erwärmungseinrichtungen zur Erwärmung des Faservlieses möglich, beispielsweise eine Erwärmung mittels Infrarotbestrahlung durch einen oder mehrere
Infrarotstrahler. D. h. es ist eine Erwärmung des Faservlieses mittels zumindest einer Erwärmungseinrichtung erforderlich, um es im erwärmten Zustand derart erweichen zu können, dass eine vorgegebene Porosität zumindest im Oberflächenbereich des Faservlieses einstellbar ist. Zweckmäßigerweise wird flüssiges Kunststoffmaterial, insbesondere ein flüssiger, schäumbarer Kunststoff, auf das im Formwerkzeug angeordnete Faservlies aufgebracht und das Bauteil wird mittels des Formwerkzeugs ausgeformt, gepresst oder spritzgegossen. Dadurch ist nur eine einzige Herstellungsstation erforderlich, in welcher das gesamte Verfahren durchgeführt werden kann.
Das Faservlies ersetzt insbesondere eine im Stand der Technik verwendete herkömmliche Wollwatte, welche die geschilderten Vorteile des
Vorformvlieses, insbesondere die Steifigkeit, nicht aufweist. Daher wäre beispielsweise ein Aufbringen des Fasermaterials auf die Wollwatte außerhalb des Formwerkzeugs und ein anschließender Transport zum Formwerkzeug nicht oder nur mit einem erheblichen zusätzlichen Aufwand möglich. Das thermisch behandelte Faservlies, welches die oben beschriebene einstellbare Porosität und Dichte aufweist, ist beispielsweise aus Polyesterfasern und/oder anderen Kunststofffasern, insbesondere Schmelzfasern, ausgebildet. Auch eine Ausbildung aus mit derartigen Kunststofffasern, insbesondere Schmelzfasern, vermischter
Wollwatte/Reißwollwatte ist möglich. D. h. die Faserschicht oder das Faservlies ist derart ausgebildet, dass es im auf eine vorgegebene
Erweichungstemperatur erwärmten Zustand um- oder formbar ist und durch anschließendes Abkühlen wieder derart versteift, dass zumindest im
Oberflächenbereich der Faserschicht bzw. des Faservlieses eine
vorgegebene Porosität und/oder eine vorgegebene Dichte einstellbar ist.
Das aus Faservlies mit eingedrungenem Schaummaterial gebildete Bauteil weist eine hohe Steifigkeit und gleichzeitig eine verbesserte
Konturenbildung sowie eine hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit nach dem Formpressen oder Formspritzgießen auf. Das verwendete Faservlies, insbesondere Rollware oder Plattenware, umfasst beispielsweise ein Polyestermaterial und/oder andere
Schmelzfasern, d. h. es umfasst zweckmäßigerweise Fasern aus
Kunststoff, insbesondere aus Thermoplast. Des Weiteren kann es beispielsweise auch Naturfasern oder andere Fasern umfassen. Geeignet zum Ausbilden des Faservlieses sind beispielsweise die oben bereits genannten Fasermaterialien.
Das Ausformen des Bauteils im Formwerkzeug erfolgt durch ein
stoffschlüssiges Verbinden der Fasern des Fasermaterials der Faserschicht oder des Faservlieses mit dem flüssigen Schaummaterial und durch
Verpressen mittels des Formwerkzeugs. Das stoffschlüssige Verbinden erfolgt mittels des Bindemittels und/oder mittels Erwärmen des
Fasermaterials und des flüssigen Schaummaterials im Formwerkzeug.
In einer möglichen Ausführungsform kann oder können zusätzlich ein oder mehrere Einlegeteile aus Kunststoff, beispielsweise aus
Polyethylenterephthalat (PET) , vorgesehen sein. Ein derartiges Einlegeteil, beispielsweise eine Kunststofffolie, wie zum Beispiel eine Polyurethanfolie, ermöglicht insbesondere eine Sitzbelüftung. Dieses Einlegeteil wird zweckmäßigerweise auf die Faserschicht oder das Faservlies aufgebracht und mit einem so genannten Klebeweb und/oder durch Heißnieten mittels einer so genannten Heißnieteinheit und/oder durch Kaltstempelpressen mit der Faserschicht bzw. dem Faservlies verbunden. Dann wird das
Fasermaterial in das Formwerkzeug eingebracht, insbesondere gelegt, und das Bauteil im Formwerkzeug durch Einbringen des Schaummaterials und anschließendes Pressen von Faserschicht und Schaumschicht ausgeformt, so dass das Einlegeteil oder die Einlegeteile im Bauteil integriert, insbesondere vom Schaummaterial teilweise oder weitgehend vollständig umgeben, insbesondere umgegossen ist bzw. sind. Aufgrund einer dadurch partiell anderen Dicke des aufgebrachten und zu verpressenden Fasermate als im Bereich des Einlegeteils oder der Einlegeteile im Vergleich zu einer Ausbildung eines Bauteils ohne
Einlegeteile wird als Formwerkzeug zweckmäßigerweise ein so genanntes Kassettenwerkzeug verwendet, wobei mittels einer oder mehrerer
Kassetten die Form des Formwerkzeuges verändert werden kann. Es sind somit nicht mehrere Formwerkzeuge erforderlich, sondern das
Formwerkzeug kann an verschiedene Formen angepasst werden. Auch diese Ausführungsform des Bauteils weist gegenüber dem Stand der Technik ein geringeres Gewicht auf, lässt sich nach dem Ausbilden im Kassettenwerkzeug gut trocknen und weist eine höhere Sortenreinheit auf, da beispielsweise die Einlegeteile, das Fasermaterial und das
Schaummaterial den gleichen Kunststoff aufweisen, zum Beispiel Polyester oder Polyethylenterephthalat (PET), während im Stand der Technik ein Wollvlies verwendet wird, d. h. ein weiteres Material, welches die
Sortenreinheit reduziert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein als Sitzlehne ausgebildetes Bauteil,
Figur 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein als Sitzteil
ausgebildetes Bauteil, und
Figur 3A, 3B, 3C schematisch vergrößerte Teilansichten jeweils eines
Schnitts durch ein als Sitzteil ausgebildetes Bauteil in verschiedenen Ausführungsformen, Figur 4 schematisch einen Verfahrensablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine Draufsicht eines
erfindungsgemäßen Bauteiles 1 . Figur 1 zeigt ein als Lehnenpolsterteil ausgebildetes Bauteil 1 und Figur 2 ein als Sitzteilpolster ausgebildetes Bauteil 1 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugsitzes.
Das insbesondere als Polsterelement für einen Fahrzeugsitz ausgebildete Bauteil 1 ist alternativ zu einem bekannten Vlies oder Polster, insbesondere einem Wollwatte-Vlies oder Naturfaser-Polster, aus einer Faserschicht 1 .1 aus einem Fasermaterial gebildet, das zumindest auf einer
Oberflächenseite mit einer Schaumschicht 1 .2 versehen ist. Dabei kann die Schaumschicht 1 .2, insbesondere eine Polsterschaumschicht, vollständig auf der zumindest einen Oberflächenseite auf die Faserschicht 1 .1 aufgebracht sein. Alternativ kann diese auch nur teilweise aufgebracht sein.
Das erfindungsgemäße Bauteil 1 umfasst dabei die zumindest eine
Faserschicht 1 .1 , wobei das Schaummaterial der Schaumschicht 1 .2 zumindest partiell oder vollständig, insbesondere in den Oberflächenbereich der Faserschicht 1 .1 eingedrungen ist. Im endgefertigten Zustand weist das Bauteil 1 eine Dichte in einem Bereich von größer 90 g/l (= kg/m3), insbesondere größer 100 g/l oder in einem Bereich von 100 g/l bis 300 g/l, auf.
Dabei weist das Bauteil 1 bei einer vollständigen Penetration des flüssigen Schaummaterials in die Faserschicht 1 .1 eine hohe Dichte, insbesondere eine Dichte im Bereich von 300 kg/m3 auf. Kommt es nur zu einer partiellen Penetration des Schaummatehals in die Faserschicht 1 .1 weist das
Bauteil 1 im Endzustand zumindest eine Dichte von größer 90 kg/m3, insbesondere von größer 100 kg/m3 auf.
Hierzu ist das Bauteil 1 aus einer Faserschicht 1 .1 gebildet, die derart thermisch behandelt ist, dass eine Porosität zumindest im
Oberflächenbereich der Faserschicht 1 .1 einstellbar ist. Dabei kann die Faserschicht 1 .1 , insbesondere ein Faservlies, als Rollware oder
Plattenware vorgefertigt sein und zumindest einfach oder mehrfach thermisch vorbehandelt sein.
Darüber hinaus kann die Faserschicht 1 .1 auch vorgeformt sein.
Die Faserschicht 1 .1 , insbesondere ein Faservlies, ist aus einem
dreidimensional stochastisch orientierten Fasermaterial gebildet.
Beispielsweise weist die Faserschicht 1 .1 eine derartige durch thermische Behandlung offene Oberflächenporosität auf, dass ein flüssiges
Schaummaterial der Schaumschicht 1 .2 bis zu einer vorgegebenen Tiefe insbesondere kontrolliert in die Faserschicht 1 .1 eindringen kann.
Das Fasermaterial kann beispielsweise zumindest einen modifizierten und schweißbaren Thermoplast umfassen, der beispielsweise aus einem dreidimensionalen stochastisch orientierten Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyester oder aus einem synthetischen Polymer, insbesondere aus Polylactid (kurz PLA genannt), gebildet ist, das zusätzlich beispielsweise mittels eines duroplastischen Bindemittels oder eines
Halogenkohlenwasserstoffs, insbesondere Chloropren-Kautschuk, und/oder mittels eines Polyurethane- oder PUR basierten Bindemittels gebunden ist.
Figur 3A zeigt ein vergrößertes Schnittbild eines Bauteils 1 in einer möglichen Ausführungsform. Aufgrund der verbesserten Festigkeit und Härte des Bauteils 1 infolge des in die Faserschicht 1 .1 im flüssigen Zustand eingedrungenen und dort anschließend geschäumten
Schaummaterials der Schaumschicht 1 .2 kann die Faserschicht 1 .1 gegenüber herkömmlichen Polsterelementen für einen Fahrzeugsitz eine geringere Dicke aufweisen. Das als Polsterelement in Figur 3 dargestellte Bauteil 1 weist bevorzugt eine Dicke D von kleiner 8 mm, insbesondere von kleiner 7 mm, auf.
Hierbei weist die Faserschicht 1 .1 insbesondere eine Dicke D1 von 0.5 mm bis 5 mm auf. Die Schaumschicht 1 .2 weist eine Dicke D2 von kleiner 6 mm auf. Die Dicke D2 der Schaumschicht 1 .2 hängt auch vom Grad der Durchdringung des Schaummaterials in die Faserschicht 1 .1 ab.
Durchdringt das Schaummaterial der Schaumschicht 1 .2 die
Faserschicht 1 .1 vollständig, so weist die Schaumschicht 1 .2 eine geringe Dicke D2 beispielsweise von 1 mm bis 4 mm auf.
Dabei bildet vorteilhafterweise die Faserschicht 1 .1 eine Rückseite des Bauteils 1 und die Schaumschicht 1 .2 eine Vorderseite, insbesondere Polsterseite des Fahrzeugsitzes. Auf der Vorderseite des Bauteils 1 kann dann zur Ausbildung des Fahrzeugsitzes noch die Sitzfläche eines
Sitzkissens oder einer Sitzlehne ausgebildet werden, indem beispielsweise noch ein Polstermaterial und ein Sitzbezug angeordnet werden oder nur ein Sitzbezug angeordnet wird.
Die Faserschicht 1 .1 weist vorteilhafterweise ein konstantes
Flächengewicht auf, so dass auch das hergestellte Bauteil 1 mit einem im Wesentlichen konstanten Flächengewicht ausgebildet ist.
Die Schaumschicht 1 .2 ist insbesondere aus Polyurethan gebildet.
Alternativ kann ein anderes geeignetes Schaummaterial, wie zum Beispiel Polyethylen und Polypropylen, verwendet werden. Figur 3B zeigt eine alternative Ausführungsform eines Bauteils 1 mit einem vergrößerten Schnittbild durch das Bauteil 1 . Dabei ist das Faservlies 1 .1 mit einer Beschichtung 1 .3 versehen. Die Beschichtung 1 .3 ist besonders dünn, insbesondere als ein Film auf dem Faservlies 1 .1 ausgebildet.
Beispielsweise ist die Beschichtung 1 .3 aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen gebildet. Die Beschichtung 1 .3 bewirkt eine verbesserte Festigkeit und Härte des Bauteils 1 , insbesondere der Faserschicht 1 .1 .
Dabei ist die Beschichtung 1 .3 derart ausgebildet, dass das
Schaummaterial der Schaumschicht 1 .2 zumindest teilweise in die
Faserschicht 1 .1 eindringen kann. Die Kombination von Beschichtung 1 .3 auf der Faserschicht 1 .1 und teilweise in die Faserschicht 1 .1
eingedrungenen Schaummaterials der Schaumschicht 1 .2 erhöht weiter die Festigkeit und führt dazu, dass das Bauteil 1 gegenüber herkömmlichen Polsterelementen für einen Fahrzeugsitz eine wesentlich geringere Dicke aufweist.
Figur 3C zeigt eine weitere Ausführungsform für ein Bauteil 1 mit einem vergrößerten Schnittbild durch das Bauteil 1 .
Dabei ist zwischen dem Faservlies 1 .1 und der Schaumschicht 1 .2 eine Zwischenlage 1 .4 vorgesehen. Die Zwischenlage 1 .4 dient der Belüftung insbesondere im bestimmungsgemäßen Gebrauch. Aus diesem Grunde weist die Zwischenlage 1 .4 beispielsweise Hohlräume, insbesondere eine Kappilarstruktur, beispielsweise feine langgestreckte Hohlräume auf, um im bestimmungsgemäßen Gebrauch Belüftungskanäle zu formen. Alternativ kann die Zwischenlage 1 .4 auch als eine Folie ausgebildet sein.
Dabei können zusätzlich beispielsweise auf der von der äußeren
Oberflächenseite 01 der Schaumschicht 1 .2 abgewandten inneren Oberflächenseite 02 Öffnungen 5, insbesondere Be-/Entlüftungsöffnungen, kleine Löcher oder Kanäle vorgesehen sein, die dann mit der
Kappilarstruktur oder den Hohlräumen in der Zwischenlage 1 .4 fluidisch gekoppelt sind, um Feuchtigkeit aus von der Oberflächenseite 01 und somit einer Sitzfläche oder Rückenfläche weg zu transportieren und eine optimale Luftzirkulation zu ermöglichen.
Hierzu ist die Zwischenlage 1 .4 aus einem entsprechenden Material, insbesondere einem feuchtigkeitstransportierenden Material, beispielsweise aus einem Abstandsgewirk oder Abstandsgewebe auf Polyurethanbasis, und mit einer entsprechenden Form, insbesondere Kappilarstruktur,
Abstandsgewirk oder Abstandsgewebe, versehen. Beispielsweise hat die Zwischenlage 1 .4 eine Dicke D3 von 1 mm. Insbesondere weist die
Zwischenlage 1 .4 eine Dicke D3 in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm auf.
Das als Polsterelement in Figuren 3A, 3B oder 3C dargestellte Bauteil 1 weist bevorzugt eine Gesamtdicke D von kleiner 8 mm, insbesondere von kleiner 7 mm, auf. Die Gesamtdicke D kann insbesondere in einem Bereich zwischen 5 mm und 12 mm, bevorzugt 8-10 mm liegen.
Ein Verfahrensablauf zur Herstellung ist, schematisch stark vereinfacht, in Figur 4 gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird zur Herstellung des Bauteils 1 die Faserschicht 1 .1 thermisch, beispielsweise durch
Wärmezufuhr T, derart behandelt, dass eine vorgegebene Porosität P1 .1 , insbesondere zumindest auf einer Oberflächenseite der Faserschicht 1 .1 eine vorgegebene Oberflächenporosität einstellbar ist. Dabei kann die Faserschicht 1 .1 bereichsweise unterschiedlich thermisch behandelt werden, so dass unterschiedlich feste Faserschichtbereiche entstehen. Beispielsweise können Bereiche mit Einlegern 2 bis 4 thermisch stärker behandelt werden, um eine höhere Festigkeit als in anderen Bereichen zu erzielen.
In einem zweiten Schritt S2 wird die Faserschicht 1 .1 zumindest auf einer Oberflächenseite, bevorzugt auf der mit der vorgegebenen Porosität P1 .1 , mit einem flüssigen Schaummaterial, insbesondere Polyurethan, versehen. Beispielsweise ist hierzu die Faserschicht 1 .1 als ein vorgeformtes
Faservlies in ein Formwerkzeug eingelegt. In das Formwerkzeug wird dann das flüssige Schaummaterial eingebracht.
Dabei dringt das flüssige Schaummaterial aufgrund der durchlässigen und offenen Oberflächenporosität der Faserschicht 1 .1 in deren Oberfläche ein. Dabei ist die vorgegebene und einstellbare Porosität P1 .1 der
Faserschicht 1 .1 infolge der thermischen Behandlung gekennzeichnet, durch eine einstellbare Anzahl von Poren, eine einstellbare Größe der Poren und/oder eine einstellbare Tiefe der Poren.
Dabei dringt das Schaummaterial nicht durch die Faserschicht 1 .1 durch. Die Faserschicht 1 .1 ist mit einer derartigen Porosität P1 .1 erzeugt, dass das Schaummaterial nur oberflächenseitig eindringt und nicht durchdringt.
Das Bauteil 1 wird durch Schließen des Formwerkzeugs und Pressen, insbesondere Warmpressen der beiden Schichten, insbesondere der Faserschicht 1 .1 und der Schaumschicht 1 .2, endgeformt. Dabei kann es zum Aktivieren des flüssigen und eingedrungenen Schaummaterials in der Faserschicht 1 .1 kommen, so dass diese Faserschicht 1 .1 nach dem Kühlen und Aushärten des Schaummaterials verfestigt ist.
Ein solches Bauteil 1 weist eine geringe Dicke von kleiner 8 mm, insbesondere kleiner 7 mm, auf. Zudem weist ein solches Bauteil 1 eine hohe Dichte von größer 90g/l, insbesondere von 100 g/l bis 300 g/l auf. Die Faserschicht 1 .1 kann dabei im Formwerkzeug selbst thermisch behandelt werden. Beispielsweise kann das Fasermaterial in das
Formwerkzeug eingebracht, insbesondere gestreut werden, und thermisch behandelt und optional vorgeformt werden. Anschließend wird das flüssige Schaummaterial der Schaumschicht 1 .2 in das Formwerkzeug eingebracht. Dabei kommt es aufgrund der gegebenen Porosität P1 .1 zu einem
Eindringen des Schaummaterials in die Faserschicht 1 .1 , so dass das eingedrungene flüssige Schaummaterial und damit nach einer Aktivierung der Schaum nicht oder nur teilweise aufschäumt. Anschließend wird das Formwerkzeug geschlossen und das Bauteil 1 wird ausgeformt,
beispielsweise warm gepresst.
Alternativ kann die Faserschicht 1 .1 vorgefertigt werden und somit in fester Form vorliegen, beispielsweise als ein Faservlies in Roll- oder Mattenware. Das Faservlies kann in das Formwerkzeug eingebracht und dort thermisch behandelt werden. Alternativ kann das Faservlies außerhalb des
Formwerkzeugs wärmevorbehandelt sein.
Das in das Formwerkzeug eingebrachte Schaummaterial der
Schaumschicht 1 .2 füllt aufgrund seines hohen Rückstellverhaltens einen verbleibenden Freiraum zwischen der Faserschicht 1 .1 und einer der Form der Rückseite entsprechenden Formenhälfte des Formwerkzeugs ohne weiteres Einwirken aus. Das Schaummaterial füllt somit das freie Volumen des Formwerkzeugs aus und bildet eine äußere Polsterschicht - die Schaumschicht 1 .2 - und dringt darüber hinaus in die bereits im
Formwerkzeug eingelegte oder eingebrachte Faserschicht 1 .1 .
Anschließend werden beide Schichten 1 .1 , 1 .2 miteinander verpresst und miteinander verbunden. Hierdurch weist das Bauteil 1 im gefertigten Endzustand eine gute Steifigkeit, Festigkeit und Widerstandsfähigkeit und vorzugsweise dennoch eine Weichheit auf. Nach dem Ausformen des Bauteils 1 , beispielsweise eines Lehnenteils oder Sitzteils, wird das Bauteil 1 getrocknet. Zusätzlich kann das Bauteil 1 noch gestanzt oder gepincht werden. Das Pinchen erfolgt zweckmäßigerweise während des Trocknens, das Stanzen erfolgt zweckmäßigerweise nach dem Trocknen, wobei das Bauteil 1 beispielsweise entweder gepincht oder gestanzt wird oder zum Beispiel bereichsweise gepincht und bereichsweise gestanzt wird. Das Trocknen erfolgt zweckmäßigerweise im geschlossenen Formwerkzeug. Getrocknet wird zweckmäßigerweise durch eine Luftzufuhr zum Bauteil 1 .
Zusätzlich kann das Bauteil 1 mit zumindest einem oder mehreren
Einleger/n 2 bis 4 versehen werden. Als Einleger 2 bis 4 werden
beispielsweise Befestigungsmittel 2, Vlieseinleger 3 bis 4 in das Bauteil 1 integriert. Dabei werden das Bauteil 1 und der/die Einleger 2 bis 4 mittels geeigneter Verbindungen, wie so genanntes Klebeweb beziehungsweise Heißnieteneinheit, miteinander verbunden.
Zum herkömmlichen Herstellungsverfahren ergibt sich eine verbesserte hohe Festigkeit und Dichte von größer 100 g/l bei gleichzeitig geringer Dicke D von kleiner 12 mm, insbesondere kleiner 10 mm oder kleiner 8 mm des Bauteils 1 .
Bezugszeichenliste
1 Bauteil
1.1 Faserschicht
1.2 Schaumschicht
1.3 Beschichtung
1.4 Zwischenlage
2 bis 4 Einleger
5 Öffnungen
D. D1. D2.D3 Dicke
S1 , S2 Verfahrensschritte
01 äußere Oberflächenseite
02 innere Oberflächenseite P1.1 Porosität
T Wärmezufuhr

Claims

Ansprüche
1 . Bauteil (1 ), insbesondere Trägerbauteil, geformt aus zumindest einer Faserschicht (1 .1 ) und zumindest einer Schaumschicht (1 .2), wobei ein Schaummaterial der Schaumschicht (1 .2) zumindest partiell oder vollständig die Faserschicht (1 .1 ) durchdringt und das Bauteil (1 ) eine Dicke (D) von kleiner 8 mm aufweist.
2. Bauteil (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das Bauteil (1 ) und/oder die
zumindest eine Faserschicht (1 .1 ) eine Dichte von größer 90 kg/m3 aufweist.
3. Bauteil (1 ) nach Anspruch 2, wobei das Bauteil (1 ) und/oder die
zumindest eine Faserschicht (1 .1 ) eine Dichte von größer 100 kg/m3, insbesondere in einem Bereich von 100 kg/m3 bis 300 kg/m3, aufweist.
4. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Faserschicht (1 .1 ) zusätzlich mit einer Beschichtung (1 .3) versehen ist.
5. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
zwischen der Faserschicht (1 .1 ) und der Schaumschicht (1 .2) eine Zwischenlage (1 .4) ausgebildet ist.
6. Bauteil (1 ) nach Anspruch 5, wobei die Zwischenlage (1 .4)
feuchtigkeitstransportierende Eigenschaften aufweist.
7. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Faserschicht (1 .1 ) ein vorgeformtes und/oder thermisch vorbehandeltes Faservlies ist.
8. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Faserschicht (1 .1 ) zumindest aus Fasern eines Polyestermaterials, insbesondere aus Fasern eines Thermoplasts, gebildet ist.
9. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
zumindest eine Schaumschicht (1 .2) zumindest aus Polyurethan auf der Faserschicht (1 .1 ) gebildet ist.
10. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Faserschicht (1 .1 ) und die Schaumschicht (1 .2) stoffschlüssig
miteinander verbunden sind.
1 1 . Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Faserschicht (1 .1 ) eine Rückseite des Bauteils (1 ) bildet.
12. Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Schaumschicht (1 .2) eine Vorderseite des Bauteils (1 ) bildet.
13. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1 ), geformt aus zumindest einer Faserschicht (1 .1 ) und einer Schaumschicht (1 .2), wobei die Faserschicht (1 .1 ) derart vorbehandelt wird, dass ein anschließend aufgetragenes Schaummaterial der Schaumschicht (1 .2) in die
Faserschicht (1 .1 ) partiell oder vollständig eindringt, wobei das gefertigte Bauteil (1 ) eine Dicke (D) von kleiner 8 mm und/oder eine Dichte von größer 90 kg/m3 aufweist.
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