PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005048554A1 12.04.2007
Titel Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers
Anmelder Bayerische Motoren Werke AG, 80809 München, DE
Erfinder Lesser, Roman, 84030 Ergolding, DE
DE-Anmeldedatum 11.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048554
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B32B 38/00(2006.01)A, F, I, 20051011, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B29C 35/08(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   B29C 71/04(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   B60R 13/02(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   B60K 37/00(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   C08J 7/04(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   H05B 6/64(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   
Zusammenfassung Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteils, umfassend eine Außenschicht und eine formstabile Tragstruktur sowie gegebenenfalls eine Zwischenschicht zwischen Tragstruktur und Außenschicht, wobei die Außenschicht nach ihrer Herstellung mittels Mikrowellenenergie in einem Mikrowellenofen erwärmt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteils, wie Intrumententafel, Türinnenverkleidung, Konsole oder Handschuhfach, umfassend eine Außenschicht und eine formstabile Tragstruktur sowie gegebenenfalls eine Zwischenschicht zwischen Tragstruktur und Außenschicht.

Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Schichtkörper ist beispielsweise mit der WO 02/26461 A2 bekannt geworden. Der danach hergestellte Schichtkörper umfasst sichtseitig eine in einem Formwerkzeug hergestellte hautförmige Außenschicht aus einem elastomeren Polyurethan, die direkt oder unter Verwendung einer geschäumten Zwischenschicht mit einer stabilen Tragstruktur verbunden ist. Zur Herstellung der Außenhaut wird ein reaktives Polyurethangemisch gegen die Oberfläche eines Formwerkzeugs gesprüht. Dabei kann ein wie mit der EP 303 305 A2 offenbartes Verfahren zur Anwendung kommen und ein lichtstabiles Polyurethanreaktionsgemisch gemäß der EP 379 246 A2 verwendet werden. Alternativ kann das Außenschichtmaterial auch auf andere Weise auf die Formwerkzeugoberfläche aufgebracht werden, beispielsweise durch Gießen, Slushen oder Injektion. Die so hergestellte Außenhaut wird dem Formwerkzeug entnommen und in weiteren Verarbeitungsschritten zur Herstellung eines eingangs genannten Schichtkörpers verwendet.

Es hat sich herausgestellt, dass es bei der Herstellung der Außenschicht, insbesondere, wenn diese einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, beispielsweise aufgrund von Vermischungsproblemen, Haftungsproblemen oder Delamination zu Fehlstellen kommen kann, die nur sehr schwer zu erkennen sind und sich unter Umständen erst unter Klimaeinwirkung oder Sonneneinstrahlung zeigen. Bei den bisher angewandten Verfahren ist eine durchgängige Qualitätskontrolle bei der Herstellung der Außenschicht nicht möglich, es entstehen hohe Kosten, wenn erst bei folgenden Bearbeitungsschritten oder nach Fertigstellung des Schichtkörpers Fehlstellen erkannt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein eingangs genanntes Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers bereit zu stellen, das die Erkennung etwaiger Fehlstellen der Außenschicht sowie eine durchgängige Qualitätskontrolle ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei gemäß der zugrunde liegenden Idee die Außenschicht nach ihrer Herstellung erwärmt wird. Durch diese Erwärmung werden Fehlstellen der Außenschicht deutlich an der Oberfläche sichtbar, indem wärmebedingt einerseits chemische Reaktionen beschleunigt und andererseits die Außenschicht erweicht und eine Ausgasung flüchtiger Stoffe begünstigt wird.

Besonders zu bevorzugende Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Außenschicht mittels Mikrowellenenergie erwärmt wird. Die Erwärmung erfolgt zweckmäßigerweise in einem Mikrowellenofen.

Nachfolgend ist ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

In einem Formwerkzeug wird eine Außenschicht zur späteren Weiterverarbeitung zu einem Schichtkörper, beispielsweise einer Intrumententafel, einer Türinnenverkleidung, einer Konsole oder einem Handschuhfach, hergestellt. Das Formwerkzeug weist zumindest eine Formschale mit einem im Wesentlichen konkaven Formraum auf, deren Form zumindest annähernd ein Formnegativ der sichtseitigen Oberfläche des herzustellenden Schichtkörpers darstellt. Die Oberfläche der Formschale weist eine Oberflächenstruktur auf, beispielsweise ein negatives Relief einer Leder- oder Textiloberfläche.

Auf die Oberfläche der Formschale wird ein lichtstabiles, aliphatisches Polyurethanreaktionsgemisch mit wenigsten einem Polyisocyanat und wenigsten einem Polyol gesprüht, das vorzugsweise in einer wasserdispergierten Zusammensetzung vorliegt und gegebenenfalls ein Farbmittel und/oder ein wärmeaktivierbares Vernetzungsmittel umfasst. Zur Bildung der Außenschicht werden mehrere derartige Sprühschichten übereinander gelegt, die sich miteinander verbinden. Alternativ kann die Außenschicht auch in einem einzigen Sprühvorgang hergestellt werden und/oder das Außenschichtmaterial auch auf andere Weise auf die Formwerkzeugoberfläche aufgebracht werden, beispielsweise durch Gießen, Slushen oder Einspritzen. Zur besseren Entformbarkeit der fertigen Außenschicht kann das Formwerkzeug vor Aufbringung des Außenschichtmaterials mit einem Trennmittel versehen werden.

Das Außenschichtmaterial reagiert im Formwerkzeug zumindest soweit aus, dass die Außenschicht beschädigungsfrei entnommen werden kann. Zur Unterstützung der Reaktion und um eine schnelle Verfestigung des Außenschichtmaterials zu erreichen, kann das Formwerkzeug beheizbar sein, beispielsweise mittels einer elektrischen Widerstandsheizung oder einem strömenden Wärmeträger, oder das Außenschichtmaterial wird mit Heißluft beaufschlagt.

Nachfolgend wird die Außenschicht erwärmt. Dabei werden Fehlstellen der Außenschicht, die beispielsweise aufgrund von Vermischungsproblemen, Haftungsproblemen oder Delamination auftreten können, deutlich an der Oberfläche sichtbar. Dies geschieht einerseits durch die Erwärmung der Außenschicht und andererseits durch Beschleunigung der chemischen Reaktion z.B. im Bereich mit Vermischungsproblemen.

Die Erwärmung der Außenschicht erfolgt mittels Mikrowellenenergie in einem Mikrowellenofen, wobei zur gleichmäßigen Erwärmung der Außenschicht ein eine Mikrowellenstrahlung erzeugendes Magnetron und die Außenschicht relativ zueinander bewegt werden können. Der Mikrowellenofen umfasst zweckmäßigerweise mehrere Stellen zur Einkopplung von Mikrowellenstrahlung. Die Außenschicht wird beispielsweise ca. 20-30 s bei einer Mikrowellenleistung von ca. 700-900 W behandelt und erwärmt sich dabei auf eine Temperatur von etwa 50-70°C. Wesentlich ist dabei, dass die Erwärmung zwar die Erkennung von Fehlstellen fehlerhafter Außenschichten ermöglicht, fehlerfreie Außenschichten jedoch keine thermische Schädigung erfahren und die Taktzeit des Erwärmungsschrittes zumindest annähernd mit der Taktzeit bei der Außenhautherstellung korreliert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Erkennung fehlerhafter Außenschichten bereits in einem sehr frühen Prozessstadium, so dass Wertschöpfungsverluste gering gehalten werden können. Nur einwandfreie Außenschichten werden zu einem Schichtkörper, insbesondere zu einem Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteile, wie Intrumententafel, Türinnenverkleidung, Konsole oder Handschuhfach, weiter verarbeitet, indem sie mit einer formstabilen Tragstruktur sowie gegebenenfalls eine Zwischenschicht zwischen Tragstruktur und Außenschicht verbunden werden.

Falls der Schichtkörper eine Zwischenschicht umfasst, kann diese, wie die Außenhaut, polyurethanbasiert sein. Zu ihrer Herstellung wird ein reaktionsfähiges Gemisch, welches auch ein Schäummittel umfasst, innenseitig auf die Außenhaut aufgebracht. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Außenhaut nach der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung in noch warmem Zustand weiter verarbeitet wird.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteils, umfassend eine Außenschicht und eine formstabile Tragstruktur sowie gegebenenfalls eine Zwischenschicht zwischen Tragstruktur und Außenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht nach ihrer Herstellung erwärmt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht mittels Mikrowellenenergie erwärmt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Außenschicht in einem Mikrowellenofen erfolgt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com