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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginterieurbauteils mit mindestens einer Eingabekomponente.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 10 2014 211 239 A1 beschrieben, eine Folie mit integrierter Sensorik bekannt. Eine mit einer Narbung oder Prägung versehene flexible Kunststofffolie weist funktionale Flächenbereiche auf, die in der Weise als Schalt-, Sensor- oder Bedienelement ausgebildet sind, dass die Folie mindestens im Bereich der funktionalen Flächenbereiche mehrschichtig ausgebildet ist. In den funktionalen Flächenbereichen ist mindestens eine Schicht aus leitfähigem polymerem Material angeordnet. Die Schicht aus leitfähigem Material ist von der sichtbaren Oberfläche der Folie rückseitig beabstandet und mit einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung verbunden, welche Veränderungen elektrischer Eigenschaften der Folie in den funktionalen Flächenbereichen detektiert und in Stell-, Schalt- oder Steuersignale umformt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginterieurbauteils mit mindestens einer Eingabekomponente anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginterieurbauteils mit mindestens einer Eingabekomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginterieurbauteils mit mindestens einer Eingabekomponente oder mehreren Eingabekomponenten wird erfindungsgemäß in einem ersten Schritt ein Kunststoffpanel hergestellt, insbesondere durch ein Serienproduktionsverfahren, beispielsweise durch Spritzgießen. Mindestens ein die mindestens eine Eingabekomponente bildender kraftsensitiver Sensor oder mehrere solche kraftsensitive Sensoren, welche dann beispielsweise jeweils eine Eingabekomponente bilden, und eine zugehörige Elektronik werden dann auf einer flexiblen Folie, beispielsweise aus Kunststoff oder aus einem anderen Material, angeordnet, um ein Folienbauteil auszubilden. Das Folienbauteil wird, beispielsweise durch Spritzgießen, insbesondere in einem One-shot-Spritzgussverfahren, oder beispielsweise durch Auflaminieren, auf eine Oberfläche des Kunststoffpanels aufgebracht. Schließlich wird, beispielsweise galvanisch und/oder durch Metallplattieren, eine metallische Oberflächenschicht auf dem Kunststoffpanel, das Folienbauteil überdeckend, erzeugt, d. h. es wird eine Echtmetalloberfläche erzeugt. Der mindestens eine oder der jeweilige kraftsensitive Sensor ist insbesondere als ein gedruckter Sensor ausgebildet, auch als bedruckter Sensor bezeichnet. Er wird somit vorteilhafterweise auf die flexible Folie aufgedruckt.
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Die jeweilige Eingabekomponente, auch als Inputelement bezeichnet, ist insbesondere ein Bedienelement des Fahrzeugs, insbesondere zur Bedienung mindestens einer Funktion des Fahrzeugs. Durch die erfindungsgemäße Lösung können auch im Bereich solcher Eingabekomponenten dekorative Echtmetalloberflächen erzeugt werden, welche auch die Eingabe von Informationen durch einen Bediener ermöglichen. Dabei ermöglicht es die erfindungsgemäße Lösung, solche Eingabekomponenten hinter der Metalloberfläche, d. h. hinter der metallischen Oberflächenschicht, anzuordnen, insbesondere ohne Aussparungen oder, wie im Folgenden noch beschrieben wird, mit nur kleinen Aussparungen, welche für Beleuchtungszwecke und/oder für eine optische Kennzeichnung vorgesehen sind.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es somit, unsichtbare oder zumindest weitgehend unsichtbare Eingabekomponenten unter einer solchen Echtmetalloberfläche zu verbergen. Dadurch werden insbesondere eine größere Designfreiheit und eine höhere Verfügbarkeit von Eingabekomponenten im Fahrzeug erreicht.
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In einer möglichen Ausführungsform wird als flexible Folie eine transparente oder zumindest transluzente Folie verwendet, und in die metallische Oberflächenschicht werden im Bereich des mindestens einen kraftsensitiven Sensors die bereits erwähnten Aussparungen, insbesondere Perforationen, eingebracht. Vorteilhafterweise wird dann in die transparente oder zumindest transluzente flexible Folie Licht eingekoppelt, beispielsweise von mindestens einer LED oder mehreren LED und/oder von einer oder mehreren anderen Lichtquellen abgestrahltes Licht, oder es ist zumindest vorgesehen, dass dieses Licht eingekoppelt werden kann, insbesondere durch Einschalten der mindestens einen oder der mehreren LED und/oder der einen oder mehreren anderen Lichtquellen. Dieses Licht wird dann durch die Aussparungen ausgekoppelt. Dadurch wird eine optische Kennzeichnung der mindestens einen oder der jeweiligen Eingabekomponente ermöglicht.
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Eine Haptik der Metalloberfläche, d. h. der metallischen Oberflächenschicht, wird insbesondere durch eine Materialwahl und eine Schichtdicke der flexiblen Folie sowie durch eine Auslegung der Metalldeckschicht, d. h. der metallischen Oberflächenschicht, bestimmt und insbesondere optimiert.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann, alternativ oder zusätzlich, insbesondere je nach Material und Geometrie des Kunststoffpanels, der mindestens eine oder der jeweilige kraftsensitive Sensor beispielsweise unter dem Kunststoffpanel angeordnet werden, d. h. nicht, wie oben beschrieben, auf der flexiblen Folie zwischen dem Kunststoffpanel und der metallischen Oberflächenschicht, sondern auf einer von der metallischen Oberflächenschicht abgewandten Rückseite des Kunststoffpanels. Dabei kann der mindestens eine oder der jeweilige kraftsensitive Sensor beispielsweise direkt auf diese Rückseite des Kunststoffpanels aufgebracht werden, oder er kann beispielsweise auf die oben beschriebene Weise auf der flexiblen Folie angeordnet werden, um, wie oben beschrieben, das Folienbauteil auszubilden, und dieses Folienbauteil wird dann auf die oben beschriebene Weise auf das Kunststoffpanel aufgebracht, nun jedoch auf dessen Rückseite. Die metallische Oberflächenschicht wird dann vorteilhafterweise direkt auf das Kunststoffpanel, insbesondere auf eine Vorderseite des Kunststoffpanels, aufgebracht. Bei dieser Ausführungsform wird, um eine Betätigung der mindestens einen oder der jeweiligen Eingabekomponente, d. h. des mindestens einen oder des jeweiligen kraftsensitiven Sensors, zu ermöglichen, vorteilhafterweise eine Steifigkeit des Kunststoffpanels lokal, insbesondere im Bereich des mindestens einen oder des jeweiligen kraftsensitiven Sensors, beeinflusst, insbesondere reduziert. Möglichkeiten, um dies zu erreichen, sind in das Spritzgießen zur Herstellung des Kunststoffpanels integrierbar. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist beispielsweise auch mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens kombinierbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines mehrschichtigen Fahrzeuginterieurbauteils mit einer Eingabekomponente,
- 2 schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeuginterieurbauteils,
- 3 schematisch eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeuginterieurbauteils,
- 4 schematisch eine Ausführungsform eines beschichteten Kunststoffpanels des Fahrzeuginterieurbauteils,
- 5 schematisch eine weitere Ausführungsform des beschichteten Kunststoffpanels,
- 6 schematisch eine weitere Ausführungsform des beschichteten Kunststoffpanels, und
- 7 schematisch eine weitere Ausführungsform des beschichteten Kunststoffpanels.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Anhand der 1 bis 7 wird im Folgenden ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fahrzeuginterieurbauteils 1 mit mindestens einer Eingabekomponente beschrieben. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, wird in diesem Verfahren ein einen Träger bildendes Kunststoffpanel 2 beispielsweise durch Spritzgießen oder beispielsweise durch ein anderes Serienproduktionsverfahren hergestellt. Dieses Kunststoffpanel 2 wird vorteilhafterweise elastisch und/oder vorteilhafterweise transparent ausgebildet.
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Mindestens ein die mindestens eine Eingabekomponente bildender kraftsensitiver Sensor 3 oder mehrere solche kraftsensitive Sensoren 3, welche dann beispielsweise jeweils eine Eingabekomponente bilden, und eine zugehörige Elektronik werden auf einer flexiblen Folie 4 angeordnet, um ein Folienbauteil auszubilden. Dabei wird die flexible Folie 4 vorteilhafterweise mit dem jeweiligen kraftsensitiven Sensor 3 lokal bedruckt. Der jeweilige kraftsensitive Sensor 3 reagiert auf eine Presskraft, welche beispielsweise von einem Finger eines Bedieners erzeugt wird. Durch Vorgabe eines Grenzwerts dieser Presskraft kann somit ein binäres Signal, insbesondere mit den Schaltzuständen 0 und 1, generiert werden.
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Das Folienbauteil wird, beispielsweise durch Spritzgießen, insbesondere in einem One-shot-Spritzgussverfahren, oder beispielsweise durch Auflaminieren, auf eine Oberfläche des Kunststoffpanels 2 aufgebracht. Schließlich wird durch Galvanik und/oder Metallplattieren eine metallische Oberflächenschicht 5 auf dem Kunststoffpanel 2, das Folienbauteil überdeckend, erzeugt, d. h. es wird eine Echtmetalloberfläche auf das Kunststoffpanel 2 aufgetragen.
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Ist die flexible Folie 4 transparent, kann Licht einer oder mehrerer LED eingekoppelt werden, welches an, zum Beispiel durch Perforation, bearbeiteten Aussparungen der Metallschicht, d. h. der metallischen Oberflächenschicht 5, wieder ausgekoppelt werden kann. Dadurch wird eine optische Kennzeichnung der mindestens einen oder der jeweiligen Eingabekomponente ermöglicht.
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Eine Haptik der Metalloberfläche, d. h. der metallischen Oberflächenschicht 5, wird insbesondere durch eine Materialwahl und eine Schichtdicke der flexiblen Folie 4 sowie durch eine Auslegung der Metalldeckschicht, d. h. der metallischen Oberflächenschicht 5, bestimmt und optimiert.
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Je nach Material und Geometrie des Kunststoffpanels 2 ist es auch möglich, den mindestens einen oder den jeweiligen kraftsensitiven Sensor 3 unter dem Kunststoffpanel 2 anzubringen, wie in den 2 und 3 beispielhaft gezeigt. Der mindestens eine oder der jeweilige kraftsensitive Sensor 3 ist dann nicht, wie oben beschrieben und in 1 gezeigt, auf der flexiblen Folie 4 zwischen dem Kunststoffpanel 2 und der metallischen Oberflächenschicht 5 angeordnet, sondern auf einer von der metallischen Oberflächenschicht 5 abgewandten Rückseite des Kunststoffpanels 2. Die metallische Oberflächenschicht 5 wird dann direkt auf das Kunststoffpanel 2, insbesondere auf eine Vorderseite des Kunststoffpanels 2, aufgebracht.
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Bei dieser Variante wird, um eine Betätigung des mindestens einen oder des jeweiligen kraftsensitiven Sensors 3 zu ermöglichen, vorteilhafterweise eine Steifigkeit des Kunststoffpanels 2 lokal, insbesondere im Bereich des mindestens einen oder des jeweiligen kraftsensitiven Sensors 3, beeinflusst, insbesondere reduziert. Möglichkeiten zur lokalen Beeinflussung der Steifigkeit des Kunststoffpanels 2 sind in den 3 bis 7 beispielhaft dargestellt. Solche lokalen Modifikationen der Steifigkeit sind beispielsweise durch konstruktive Maßnahmen und/oder durch ein oder mehrere lokale elastische Inserts, d. h. elastische Einsätze 6, möglich.
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3 zeigt eine geometrische Modifikation, insbesondere des Kunststoffpanels 2, insbesondere in Form einer lokalen Schwächung im Bereich des Sensors 3, welche von einer Verdickung des Kunststoffpanels 2 umrandet ist.
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4 zeigt eine elastische Ausbildung des den Träger bildenden Kunststoffpanels 2.
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Die 5 und 6 zeigen verschiedene Möglichkeiten einer lokalen Reduktion der Steifigkeit, insbesondere des Kunststoffpanels 2. In 5 wird dies durch einen von einer Verdickung des Kunststoffpanels 2 umrandeten geschwächten Bereich realisiert, während es in 6 durch eine lokale Dickenreduktion des Kunststoffpanels 2 realisiert wird.
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7 zeigt ebenfalls eine lokale Reduktion der Steifigkeit, insbesondere des Kunststoffpanels 2, welche hier durch einen elastischen Einsatz 6 im Kunststoffpanel 2 erreicht wird.
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Diese Möglichkeiten, die Steifigkeit des Kunststoffpanels 2 lokal zu beeinflussen, sind in das Spritzgießen zur Herstellung des Kunststoffpanels 2 integrierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014211239 A1 [0002]
