Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING AN VEHICLE DECORATION PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/206479
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a decorative part (1) for vehicles with a visible side (S), comprising the step of generating a carrier substrate (2) from a fibre composite material including fibres (5) by injecting the fibre composite material into a tool cavity of an injection moulding tool, wherein a surface is formed on a first side of the carrier substrate (2) facing the visible side (S) of the decorative part (1); the step of forming a paint layer (3) by directly coating the surface of the carrier substrate (2) formed when generating the carrier substrate with a paint; and the step of coating the paint layer (3) with a protective layer (4).

Inventors:
KELLER, Bernd (Tullastraße 88, Karlsruhe, 76131, DE)
Application Number:
EP2019/052879
Publication Date:
October 31, 2019
Filing Date:
February 06, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HIB TRIM PART SOLUTIONS GMBH (Ernst-Blickle-Str. 21-25, Bruchsal, 76646, DE)
International Classes:
B29C45/14; B29C37/00
Foreign References:
DE102010005700A12011-09-01
DE102016206517A12017-10-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PETER, Julian (Staeger & Sperling Partnerschaftsgesellschaft mbB, Sonnenstr. 19, München, 80331, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils (1) für Fahrzeuge mit einer Sichtseite (S) umfassend die Schritte a. Erzeugen eines Trägersubstrats (2) aus einem Fasern (5) umfassenden Faserverbundwerkstoff durch Einspritzen des Fa serverbundwerkstoffs in eine Werkzeugkavität eines Spritz gusswerkzeugs, wobei auf einer ersten, der Sichtseite (S) des Zierteils (1) zugewandten Seite des Trägersubstrats (2) eine Oberfläche ausgebildet wird, b. Bilden einer Lackschicht (3) durch unmittelbares Beschichten der beim Erzeugen des Trägersubstrats ausgebildeten Oberflä che des Trägersubstrats (2) mit einem Lack, c. Beschichten der Lackschicht (3) mit einer Schutzschicht (4).

2. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach Anspruch 1 , wobei beim Bilden der Lackschicht (3) eine zu der Sichtseite (S) wei sende Lackoberfläche gebildet wird, die Inhomogenitäten aufweist, die prozessbedingt von den Fasern (5) des Faserverbundwerkstoffs gebildet werden, die aus dem Trägersubstrat (2) hervorstehen und die Lackoberfläche durchbrechen und

die Schutzschicht (4) beim Beschichten der Lackschicht (3) mit der Schutzschicht (4) eine die Sichtseite (S) bestimmende homogene Schutzschichtoberfläche bildet und die Inhomogenitäten abgedeckt werden, sodass die Inhomogenitäten auf der Sichtseite (S) nicht sichtbar sind. 3. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei die Lackschicht (3) vor dem Beschichten mit der Schutzschicht (4) ausgehärtet wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

der Faserverbundwerkstoff ein faserverstärkter Kunststoff mit bis zu 40% Faservolumenanteil ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei

der Faserverbundwerkstoff ein mit Glasfasern verstärkter thermoplastischer Kunststoff ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei

das Beschichten des Trägersubstrats (2) mit dem Lack mehr fach wiederholt wird, sodass die Lackschicht (3) mehrschichtig ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die Schutzschicht (4) bis zu 2,0 mm dick ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei

die Schutzschicht (4) zwischen 0,3 und 1 ,0 mm dick ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die Schutzschicht (4) ein Klarlack ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorherge- henden Ansprüche, wobei

die Schutzschicht aus Polyurethanlack gebildet ist. 11.Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lack ein zur Bildung der Lackschicht auf der Oberfläche des Faserverbundwerkstoffes ein Polyurethanlack ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Zierteils nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei

auf einer zweiten, eine Einbauseite (E) des Zierteils (1) bilden- den Seite des Trägersubstrats (2), die der Sichtseite (S) gegenüber- liegt, beim Erzeugen des Trägersubstrats (2) ein Befestigungselement (6) zur Befestigung des Zierteils ausgebildet wird.

13. Zierteil für ein Fahrzeug, hergestellt nach einem Verfahren nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugzierteils

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugzierteil sowie ein zugehöriges Herstel- lungsverfahren zur Herstellung eines Fahrzeugzierteils.

Im Stand der Technik sind verschiedene Fahrzeugzierteile sowie zugehörige Herstellungsverfahren bekannt. Einige der im Stand der Technik offenbarten Fahrzeugzierteile werden aus einem Träger und einer mit einer Lackschicht beschichteten Zwischenschicht gebildet. Aufgrund der Kosteneffizienz und der Stabilität werden die Träger dabei zumeist aus einem faserverstärkten Kunststoff gespritzt. Bisher werden die Träger anschließend mit der Zwischenschicht beschichtet, welche in einem späteren Verfahrensschritt la- ckiert wird. Die Zwischenschicht ist dabei zumeist ein Holzfurnier bzw. Fur- nier, das durch mehrstufige mechanische und chemische Bearbeitung auf das Lackieren vorbereitet werden muss. Durch die Bearbeitungsschritte bei der Bearbeitung des Furniers, wie Schneiden, Schleifen und Beizen, wird seine Oberflächenstruktur im Wesentlichen entfernt, sodass sie sich nicht in der mit dem Lackieren gebildeten Lackschicht abzeichnet.

Die Herstellung eines Zierteils für ein Fahrzeug mit einer solchen Zwischen- schicht ist jedoch zeitaufwändig und teuer, da zusätzliches Material notwendig ist, das mechanisch bearbeitet und mit dem Träger gefügt werden muss.

Wird die Lackschicht ohne die Zwischenschicht unmittelbar auf dem Träger ausgebildet, durchbrechen Fasern des Faserverbundmaterials die Lack- schicht, wodurch die Lackschicht und das Zierteil optische Mängel aufwei- sen. Das Zierteil soll eine„Class A“ Oberfläche bereit stellen, also eine am Exterieur oder im Interieur des Fahrzeugs sichtbare Fläche, sodass optische Mängel nicht akzeptabel sind. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nach- teile zu überwinden und ein Zierteil sowie ein zugehöriges Verfahren zur Herstellung eines Zierteils bereitzustellen, das günstig und schnell herzustel- len ist und eine optisch mängelfreie Sichtseite aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Zierteils für Fahr- zeuge vorgeschlagen. Das Zierteil weist eine Sichtseite auf, die sich dadurch definiert, dass sie einem Betrachter in einem eingebauten Zustand des Zier- teils zugewandt ist. Ist das Zierteil in oder an einem Fahrzeug montiert, ist für einen Betrachter des Zierteils die Sichtseite sichtbar. Das Verfahren zur Her- stellung des Zierteils umfasst die Schritte: a. Erzeugen eines Trägersubstrats aus einem Fasern umfassenden Faser- Verbundwerkstoff durch Einspritzen des Faserverbundwerkstoffs in eine Werkzeugkavität eines Spritzgusswerkzeugs, wobei auf einer ersten, der Sichtseite des Zierteils zugewandten Seite des Trägersubstrats eine Oberfläche ausgebildet wird, b. Bilden einer Lackschicht durch unmittelbares Beschichten der Oberfläche des Trägersubstrats mit einem Lack, c. Beschichten der Lackschicht mit einer Schutzschicht.

Der Faserverbundwerkstoff besteht aus einem Kunststoffmaterial und einer Vielzahl von Fasern. Das Kunststoffmaterial ist vorzugsweise ein thermoplas- tischer Kunststoff und die Fasern sind vorzugsweise Glasfasern. Der Lack, aus dem die Lackschicht gebildet wird, kann ein einfarbiger Lack, ein Metal- liclack, ein Klavierlack oder ein anderer Effektlack sein und ist vorzugsweise ein Polyurethanlack. Zudem kann der Lack Pigmente oder weitere Zusätze enthalten. Die Schutzschicht ist vorzugsweise lichtdurchlässig und weiter vorzugsweise durchsichtig mit einem Transmissionsgrad von vorzugsweise bis zu 90%. Die Schutzschicht kann nach dem Beschichten zusätzlich aktiv ausgehärtet werden. Der beschriebene Beschichtungsprozess des Zierteils gebildet aus dem Bilden einer Lackschicht und dem Beschichten der Lack schicht mit einer Schutzschicht entspricht mithin einem zweistufigen Lackier- verfahren.

Die Erfindung sieht dabei vor, dass die Lackschicht beim Beschichten der Oberfläche des Trägersubstrats unmittelbar auf die beim Erzeugen des Trä- gersubstrates ausgebildete Oberfläche aufgetragen wird. Zwischen der Ober- fläche des Trägersubstrats und der Lackschicht wird keine Zwischenschicht angeordnet und die beim Erzeugen des Trägersubstrats ausgebildete Ober fläche des Trägersubstrats wird vor dem Beschichten mechanisch nicht ver- ändert. Dadurch, dass keine Veränderung der Oberfläche notwendig ist, können Bearbeitungsschritte bei der Herstellung des Zierteils entfallen, wo- durch die Herstellung des Zierteils deutlich günstiger wird. Trotz dem Entfall der Bearbeitungsschritte und dem unmittelbaren Lackieren auf den Faserverbundwerkstoff weist das mit dem erfindungsgemäße Verfahren hergestell- te Zierteil eine optisch einwandfreie Oberfläche auf der Sichtseite auf. Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Zierteils wird beim Bilden der Lackschicht eine zu der Sichtseite weisende Lackoberfläche gebildet. Durch das aus dem Faserverbundwerkstoff gebildete Trägersubstrat, weist die Lack- oberfläche Inhomogenitäten auf, die prozessbedingt bzw. bedingt durch den Faserverbundwerkstoff von den Fasern des Faserverbundwerkstoffs gebildet werden. Die Fasern stehen aus dem Trägersubstrat bzw. aus einer Oberflä che des Trägersubstrats hervor und durchbrechen die Lackoberfläche oder werden zum Teil von ihr eingeschlossen. Beim Beschichten der Lackschicht mit der Schutzschicht bildet die Schutzschicht eine die Sichtseite bestim- mende homogene Schutzschichtoberfläche. Die Inhomogenitäten werden dabei von der Schutzschicht abgedeckt bzw. umschlossen, sodass die Fa sern mit der Schutzschicht optisch eine Einheit bilden und sie für den Be trachter auf der Sichtseite nicht sichtbar sind. Die Fasern können sich dabei in die Schutzschicht hinein erstrecken und werden von dieser um umschlos- sen. Die Fasern sind in der Schutzschicht für einen Betrachter nicht erkenn- bar, sodass die Lackoberfläche scheinbar homogen und ohne

Inhomogenitäten ist.

Ein Betrachter kann die Inhomogenitäten mit dem unbewehrten Auge ohne die Schutzschicht aus einer Entfernung von ca. 30 cm von der Lackoberflä- che erkennen. Nach dem Beschichten der Lackschicht mit der Schutzschicht sind die Inhomogenitäten für den Betrachter mit dem unbewehrten Auge aus der vorgenannten Entfernung nicht mehr zu erkennen, sodass die

Inhomogenitäten für ihn unter bzw. in der Schutzschicht nicht sichtbar sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Lack- Schicht vor dem Beschichten mit der Schutzschicht ausgehärtet wird. Die Lackschicht wird dabei zumindest soweit ausgehärtet, dass diese beim Beschichten mit der Schutzschicht nicht mit der Schutzschicht vermischt wird.

Der Faserverbundwerkstoff ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung ein faser- verstärkter Kunststoff mit bis zu 40% Faservolumenanteil, vorzugsweise zwischen 10 und 30%.

Eine vorteilhafte Verfahrensvariante sieht dabei vor, dass der Faserverbund werkstoff ein mit Glasfasern verstärkter thermoplastischer Kunststoff ist.

Das Beschichten des Trägersubstrats mit dem Lack wird bei einer Ausfüh- rungsvariante des Verfahrens mehrfach wiederholt, sodass die Lackschicht mehrschichtig ist.

Die Schutzschicht ist bei einer vorteilhaften Weiterbildungsalternative ein Klarlack. Ferner ist die Schutzschicht bis zu 2,0 mm dick (Lackschichtdicke). Hinzukommt, dass der Klarlack und/oder der Lack bei einer weiteren vorteil- haften Ausgestaltungsform des Verfahrens ein Polyurethanlack ist oder zu mindest auf Polyurethan basiert.

Ferner ist die Schutzschicht bei dem Verfahren vorzugsweise zwischen 0,3 und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 1 ,0 mm dick (Schutzschichtdicke). Auf einer zweiten, eine der Sichtseite gegenüberliegenden Einbauseite des Zierteils bildende Seite des Trägersubstrats, wird bei einer vorteilhaften Wei terbildung des Verfahrens beim Erzeugen des Trägersubstrats ein Befesti gungselement zur Befestigung des Zierteils ausgebildet. Das Befestigungselement ist vorzugsweise integraler Bestandteil des Trägersubstrats. Erfindungsgemäß wird ferner ein Zierteil für ein Fahrzeug vorgeschlagen, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Das Zierteil ist folglich aus einem Trägersubstrat aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet, das auf seiner Sichtseite unmittelbar eine Lackschicht um- fasst, welche mit einer Schutzschicht beschichtet ist.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü- chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figur nä her dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Zierteils.

Die Figur ist beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in der Figur weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.

Das in Figur 1 gezeigte Zierteil 1 besteht aus dem Trägersubstrat 2, der Lackschicht 3 und der Schutzschicht 4. Auf der Einbauseite E des Zierteils wird integral durch das Trägersubstrat 2 ein Befestigungselement 6 ausge- bildet, mit dem das Zierteil 1 an dem Fahrzeug befestigbar ist. Das Träger- substrat 2 ist aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gebildet, wobei sich einige Fasern 5, 5‘, 5“, 5‘“ des Trägersubstrats 2 aus der Oberfläche des Trägersubstrats 2 heraus in Richtung der Sichtseite S des Zierteils 1 erstre- cken. Beim Bilden der Lackschicht 3 durch Lackieren der Oberfläche mit ei- nem schwarzen, im Wesentlichen lichtundurchlässigen Lack werden die hervorstehenden Fasern 5‘, 5“ zum Teil von der Lackschicht 3 überdeckt. Ein weiterer Teil der der Fasern 5, 5‘“ durchläuft jedoch die Lackschicht 3 und bildet an der Lackoberfläche zu der Sichtseite S hin Inhomogenitäten. Die aus einem Klarlack gebildete Schutzschicht 4 bestimmt die Sichtseite S des Zierteils und bedeckt bzw. umschließt die Fasern 5, 5‘“. Durch die Schutzschicht 4 werden die Fasern 5, 5‘“, welche sich durch die Lackschicht 3 er- strecken, optisch kaschiert, sodass die Fasern 5, 5‘“ in der Schutzschicht 4 und vor der Lackschicht 3 für einen Betrachter nicht zu erkennen sind, wo- durch die Sichtseite S des Zierteils 1 optisch homogen erscheint.