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Die Erfindung betrifft eine Kunststoffverbundabdeckung. Derzeit ist die Verwendung von aus Glaswerkstoffen bestehenden Abdeckungen in der Fahrgastzelle von Kraftfahrzeugen aus vielerlei Gründen bevorzugt. Einerseits wird die beim Berühren empfundene Kühle als haptisch angenehm empfunden und die hohe Transparenz des Glaswerkstoffs und die Anmut der dadurch erzeugten Oberflächen wird vom Betrachter üblicherweise als sehr wertig empfunden. Nachteilig ist die vergleichsweise teure Herstellung sowie das Gewicht solcher Abdeckungen, insbesondere wenn die Abdeckung eine gewisse Dicke aufweisen muss, so dass dreidimensionale Oberflächenkonturen in die Abdeckung integriert werden können. Darüber ergibt sich aus der Bruchgefahr und der damit einhergehenden Splitterbildung ein nicht unerhebliches Verletzungsrisiko, so dass sich die Integration von aus ganz oder teilweise aus Glaswerkstoffen bestehenden Abdeckungen in den Bereich des Armaturenbretts in Kraftfahrzeugen verbietet. Die Herstellung einer Abdeckung aus Kunststoff insbesondere durch Thermoformen birgt das Risiko, dass die Abdeckung insbesondere bei vergleichsweise dünnen und ausgedehnten Abdeckungen Verspannungen aufweist, die schnell zu unschöner Rissbildung führt. Es ist zwar ferner bekannt, derartige Abdeckung durch Hinterspritzen von Kunststofffolien als Kunststoffverbundteile herzustellen, wenn aber dabei die Kunststofffolie die äußere Sichtfläche darstellt, ist die von der Kunststofffolie ausgebildeten Kontur meist in ästhetischer Hinsicht nachteilig, insbesondere an Kanten oder ähnlichen Übergängen verrundet, so dass der einen Glaswerkstoff imitierende Eindruck sich nicht einstellt.
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Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Kunststoffverbundabdeckung, die vergleichsweise leicht, haltbar ist und eine hochwertige Erscheinung aufweist, die denen aus Glaswerkstoffen zumindest nahekommt. Diese Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung sowie eine entsprechend vorteilhafte Kunststoffverbundabdeckung sind jeweils Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffverbundabdeckung insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Erfindungsgemäß ist ein Schritt des Anordnens vorgesehen, bei dem eine erste Kunststofffolie in einem ersten formgebenden Werkzeug so angeordnet wird, dass zwischen der ersten Kunststofffolie und dem formgebenden Werkzeug eine erste Cavität ausgebildet ist. Der Begriff Kunststofffolie ist weit auszulegen, so dass lediglich ein folienförmiges Substrat aus einem Kunststoff, wie einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt einem Polycarbonat oder einem Polymethylmethacrylat, zwingend vorgesehen ist, das zusätzlich beschichtet sein kann, beispielsweise durch Gasphasenabscheidung metallisch beschichtet, antireflex-, kratzfest- oder die Abriebfestigkeit steigernd beschichtet sein kann.
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Erfindungsgemäß erfolgt ein nachfolgendes Hinterspritzen der ersten Kunststofffolie in einem ersten thermisch formgebenden Verfahrensschritt unter Einbringen eines ersten Thermoplasts, wie Polycarbonat, in die erste Cavität, um einen Teilschichtaufbau als Formling zu erzeugen, wobei der Teilschichtaufbau die erste Kunststofffolie und eine erste, durch den ersten Thermoplast ausgebildete Schicht aufweist. Dabei definiert die erste Kunststofffolie eine auf einer der ersten Schicht abgewandten Seite der ersten Kunststofffolie angeordnete, äußere Fläche, während die erste Schicht auf der der ersten Kunststofffolie abgewandten Seite eine äußere Grenzfläche des Teilschichtaufbaus definiert oder aber bevorzugt an eine zweite Schicht aus einem Thermoplast oder an eine zweite Kunststofffolie angrenzt.
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In einem nachfolgenden, beispielsweise nach der Oberflächenerstarrung der ersten Schicht oder später durchgeführten, Entformungsschritt erfolgt ein zumindest teilweises Entformen des zuvor erzeugten Formlings.
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Erfindungsgemäß erfolgt danach ein Anordnen des entformten Teilschichtaufbaus in einem zweiten formgebenden Werkzeug unter Ausbildung einer zweiten, zwischen der äußeren Fläche der ersten Kunststofffolie und dem zweiten formgebenden Werkzeug ausgebildeten Cavität. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Fluten der zweiten Cavität mit einem Gießharz. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Härten, auch Vernetzen genannt, des Gießharzes, um eine an die äußere Fläche der ersten Kunststofffolie angrenzende Gießharzschicht auszubilden und um eine Kunststoffverbundabdeckung aus der Gießharzschicht und wenigstens dem Teilschichtaufbau zu erhalten. Erfindungsgemäß wird dabei die äußere, durch die Gießharzschicht ausgebildete Oberfläche der Kunststoffverbundabdeckung durch die die zweite Cavität begrenzende Fläche des zweiten formgebenden Werkzeugs bestimmt. Somit gibt die zweite Cavität die Form der äußeren der ersten Kunststofffolie abgewandten Oberfläche der Gießharzschicht vor.
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In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Entformen der so hergestellten Kunststoffverbundabdeckung aus dem zweiten, formgebenden Werkzeug.
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Durch die Herstellung der Gießharzschicht durch Gießformen ist dessen äußere Oberfläche durch die Form des Werkzeugs bestimmt und es lassen sich somit beliebige Konturen in die Oberfläche einbringen, die beispielsweise dadurch optisch attraktiv sind, dass vergleichsweise scharfkantig Übergänge geschaffen werden. Dies weisen beispielsweise einen Kantenradius von maximal 0,6 mm auf. Als „dünn“ wird beispielsweise eine Gießharzschicht verstanden, deren Maximaldicke nicht mehr als 1/10 der maximalen Dicke der Kunststoffverbundabdeckung beträgt. Beispielsweise beträgt die mittlere Dicke der Gießharzschicht 0,2 bis 3 mm. Bevorzugt beträgt die Maximaldicke der Gießharzschicht weniger als 1mm, bevorzugt weniger als 0,7mm. Durch diese im Vergleich zur Gesamtdicke der Kunststoffabdeckung dünne Schicht können erstens Verspannungen der Kunststoffabdeckung, die durch den Schrumpfvorgang beim Vernetzen des Gießharzes entstehen, minimiert werden und zweitens Farbbeeinträchtigungen durch Vergilbungseffekte minimiert werden. Es können weitere Schritte zur Mikrobeschichtung oder Bearbeitung der Oberfläche der Gießharzschicht vorgesehen sein. Beispielsweise können zusätzliche Mikrobeschichtungen zur Erhöhung der Kraftfestigkeit auf die Oberfläche der Gießharzschicht aufgebracht werden. Als Mikrobeschichtungen werden solche Beschichtungen verstanden, die eine Schichtdicke von einigen bis einigen Dekaden Mikrometer aufweisen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gießharz ein Polyurethan haltiges Gießharz ist, wobei das Polyurethan bevorzugt ein aliphatisches Polyurethan oder ein thermoplastisches Polyurethan ist. Das Gießharz kann ferner weitere Füllstoffe oder Additive aufweisen, beispielsweise Additive zur Verbesserung der Beständigkeit des Gießharzes gegenüber UV-Bestrahlung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Kunststoffverbundabdeckung mit zwei Kunststofffolien erzeugt, die über eine oder mehrere Schichten aus jeweils einem Thermoplast zueinander beabstandet angeordnet sind und verbunden sind, bevorzugt stoffschlüssig verbunden sind. Durch diesen „Sandwichaufbau“ aus den beiden Kunststofffolien und der oder den Thermoplastschichten wird eine stabilisierende, formgenaue und insbesondere spannungsneutrale Basis geschaffen. Dieser „Sandwichaufbau“ kann eventuellen, durch den Schrumpfvorgang des Gießharzes entstehenden Verspannungen widerstehen und trägt zur Formbeständigkeit der Kunststoffverbundabdeckung bei.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird in dem zuvor erwähnten Schritt des Anordnens neben der ersten Kunststofffolie eine zweite Kunststofffolie in dem ersten formgebenden Werkzeug beabstandet zur ersten Kunststofffolie angeordnet, so dass zwischen den Folien die erste Cavität ausgebildet wird. Beim zuvor genannten Hinterspritzen der ersten Kunststofffolie wird auch die zweite Kunststofffolie im ersten thermisch formgebenden Verfahrensschritt seitlich hinterspritzt, wobei sich zwischen der ersten und zweiten Kunststofffolie die erste Schicht ausbildet. Nachfolgend wird wenigstens teilweise aus dem ersten formgebenden Werkzeug entformt. Der Begriff Kunststofffolie ist auch bezüglich der zweiten Kunststofffolie weit auszulegen, so dass lediglich ein folienförmiges Substrat aus einem Kunststoff, wie einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt einem Polycarbonat oder einem Polymethylmethacrylat, zwingend vorgesehen ist, das zusätzlich beschichtet sein kann, beispielsweise durch Gasphasenabscheidung metallisch beschichtet, antireflex-, kratzfest- oder die Abriebfestigkeit steigernd beschichtet sein kann.
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Gemäß einer alternativen und mehrstufigen Variante des unmittelbar zuvor beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer zwei Kunststofffolien aufweisenden Kunststoffverbundabdeckung wird in einem dem Entformen aus dem ersten formgebenden Werkzeug nachfolgenden Schritt der Teilschichtaufbau mit einer zweiten Kunststofffolie in ein drittes formgebendes Werkzeug angeordnet, wobei eine dritte Cavität zwischen der ersten Schicht und der zweiten Kunststofffolie ausgebildet wird. Das dritte formgebende Werkzeug beinhaltet kann Teile des ersten formgebenden Werkzeugs beinhalten.
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Gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung erfolgt ein zeitlich nachfolgendes Hinterspritzen der zweiten Kunststofffolie in einem zweiten thermisch formgebenden Verfahrensschritt unter Einbringen eines zweiten Thermoplasts, wie eines Polycarbonats, in die dritte Cavität, um den Teilschichtaufbau um eine zweite Schicht aus dem zweiten Thermoplast und um die zweite Kunststofffolie zu ergänzen, um einen Schichtaufbau als Kunststoffverbundabdeckung zu erhalten, bei dem zwischen der ersten Kunststofffolie und der zweiten Kunststofffolie über eine gemeinsame Grenzfläche aneinandergrenzend die erste Schicht und die zweite Schicht angeordnet sind.
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In einem nachfolgenden, beispielsweise nach der Oberflächenerstarrung der zweiten Schicht oder später durchgeführten, Schritt erfolgt ein Entformen aus dem dritten Werkzeug. Bevorzugt sind wenigstens die erste Schicht und die zweite Schicht nach dem Entformen stoffschlüssig verbunden.
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Nachfolgend können bei beiden zuvor beschriebenen Varianten ferner noch zusätzliche oberflächenbearbeitende oder oberflächenveredelnde Schritte und/oder Schritte zur Entfernung der Angussteile und Grate an der Kunststoffverbundabdeckung vorgesehen sein.
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Es sind auch Schritte denkbar, bei denen die erste und zweite, sich im Verbund der Kunststoffverbundabdeckung befindlichen Kunststofffolien nach dem Entformen erstmalig oder zusätzlich beschichtet werden.
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Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der Verwendung von zwei Kunststofffolien haltbare, vergleichsweise leichte und dennoch ausgedehnte und dabei zusätzlich spannungsfreie Abdeckungen herstellbar sind, die zudem optisch attraktive Eigenschaften aufweisen und deren haptische und äußere optische Erscheinung durch entsprechende Beschichtung der äußeren Folien nahezu beliebig bei vertretbaren Kosten einstellbar ist.
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Der Schritt des Flutens mit dem Gießharz kann in einer Ausgestaltung zwischen den beiden thermisch formgebenden Verfahrensschritten durchgeführt werden, bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass der Schritt des Flutens zeitlich nachgeschaltet durchgeführt wird.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens der erste Thermoplast der ersten Schicht und die erste Kunststofffolie und die Gießharzschicht transluzent, bevorzugt transparent, sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Kunststoffverbundabdeckung sind der erste Thermoplast und der zweite Thermoplast und wenigstens die erste Kunststofffolie sowie die Gießharzschicht transluzent, bevorzugt transparent ausgebildet. In einer Ausgestaltung ist die erste, dem Betrachter wie dem Fahrzeuginsassen zugewandte Kunststofffolie transparent ausgebildet, während die dem Betrachter abgewandte Kunststofffolie, durch Wahl eines transluzenten Materials oder durch transluzente Beschichtung insgesamt transluzent und/oder bereichsweise opak beschichtet sein kann. Bevorzugt ist wenigstens eine Folie aus erster Kunststofffolie und zweiter Kunststofffolie metallisch transluzent, beispielsweise durch Gasphasenabscheidung, wie chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung oder Sputtern oder sogenanntes non conductive vacuum metallizing (NCVM) beschichtet. Bevorzugt erfolgt das Beschichten in einem dem jeweiligen Anordnungsschritt zeitlich vorgelagerten Schritt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung unterscheiden sich die optischen Brechungsindices der Gießharzschicht, der ersten Kunststofffolie und des ersten Thermoplasts der ersten Schicht um nicht mehr als 0,2, bevorzugter 0,1 voneinander. Bevorzugt weisen sie die gleiche Farbe nach DIN 5033 auf, bzw. sind farblos oder unbunt. Dadurch kann eine optische „Tiefe“ ähnlich dem eines Kristalls erzeugt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Variante weisen wenigstens die erste Kunststofffolie und die äußere Oberfläche der Gießharzschicht, eine oder mehrere, dreidimensionale Konturen, bevorzugt jeweils eine aus ebenen Flächen gebildete Kontur, meist bevorzugt eine eine oder mehrere Kanten ausbildende Kontur auf. Beispielsweise sind rhomben-, facettenartige und/oder prismatische Strukturen in der Oberfläche der Gießharzschicht und der ersten Kunststofffolie vorgesehen. Bevorzugt ist die Oberfläche der Gießharzschicht und die erste Kunststofffolie mehrfach facettiert, um den optischen Eindruck eines geschliffenen Diamanten zu imitieren. In einer Ausgestaltung sind die erste und zweite Kunststofffolie bei der entformten Kunststoffverbundabdeckung eben ausgebildet. Aus optischen Gründen bildet bevorzugt die erste Kunststofffolie, die Oberfläche der Gießharzschicht und die zweite Kunststofffolie eine oder mehrere dreidimensionale Konturen, bevorzugt jeweils eine aus ebenen Flächen gebildete Kontur, aus. Dadurch dass die Oberfläche der Gießharzschicht durch Gießformen ausgebildet wird, können sich optisch attraktive lichtbrechende Effekte einstellen, die die Abdeckung attraktiver erscheinen lassen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Kunststofffolie und die äußere Oberfläche der Gießharzschicht einander folgende Konturen ausbilden. Damit ist gemeint, dass die Konturen der ersten Kunststofffolie und der Oberfläche der Gießharzschicht ohne zwingend einen streng parallelen Verlauf einnehmen zu müssen, so ausgebildet sind, dass sie einen parallelen Verlauf anstrebend ausgebildet sind, also eine gleichmäßige Dicke der Gießharzschicht angestrebt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass sowohl die erste Kunststofffolie als auch die zweite Kunststofffolie mehrfach facettiert sind.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Maximalausdehnung der ersten Kunststofffolie um mindestens das 10-fache, bevorzugt mindestens das 20-fache, noch bevorzugter mindestens das 30-fache, größer als eine Minimalabmessung, auch Minimaldicke genannt, der erhaltenen Kunststoffverbundabdeckung ist. Die Minimalabmessung bestimmt sich aus einem senkrecht zur Maximalausdehnung der ersten Kunststofffolie vorgenommenen Schnitt durch die Kunststoffverbundabdeckung und ist die minimalste Dicke dieses Schnitts.
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Um eine verbesserte Abdichtung der zweiten Cavität beispielsweise im Bereich zwischen dem zweiten formgebenden Werkzeug und dem Teilschichtaufbau zu erreichen, ist das zweite formgebende Werkzeug so an die erste Kunststofffolie angrenzend angeordnet, dass die erste Kunststofffolie die Gießharzschicht lateral überragt.
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Bevorzugt werden beim Hinterspritzen während des ersten thermisch formgebenden Verfahrensschritts und während des zweiten thermisch formgebenden Verfahrensschritts der erste Thermoplast beziehungsweise der zweite Thermoplast in einer zur ersten Kunststofffolie parallelen Richtung beim Hinterspritzen eingespritzt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Kunststoffverbundabdeckung für ein Kraftfahrzeug mit einem Schichtaufbau. Dabei weist erfindungsgemäß der Schichtaufbau eine erste Kunststofffolie und optional eine zweite Kunststofffolie auf. Der Schichtaufbau weist erfindungsgemäß ferner wenigstens eine einseitig angrenzend an die erste Kunststofffolie angeordnete, erste Schicht aus einem ersten Thermoplast die optional unmittelbar oder über eine zweite Schicht aus einem zweiten Thermoplast an eine zweite Kunststofffolie angrenzt. Bei der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform sind die erste Schicht und die zweite Schicht unter Ausbildung einer gemeinsamen Grenzfläche aneinander angrenzend angeordnet und die Grenzfläche erstreckt sich zwischen der ersten Kunststofffolie und der zweiten Kunststofffolie und zu diesen beiden Folien beabstandet. Ist ferner eine zweite Kunststofffolie vorgesehen, sind die erste Kunststofffolie und zweite Kunststofffolie über die erste Schicht oder über die erste Schicht und eine zweite, mit der ersten Schicht stoffschlüssig verbundenen Schicht aus einem zweiten Thermoplast stoffschlüssig verbunden und beabstandet zueinander angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist eine angrenzend an die erste Kunststofffolie auf der der ersten Schicht abgewandten Seite der ersten Kunststofffolie angeordnete Gießharzschicht vorgesehen, die eine äußere Oberfläche der Kunststoffverbundabdeckung ausbildet.
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Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Kunststoffverbundabdeckung besonders haltbar, vergleichsweise leicht ist und dennoch ausgedehnt sein kann, ohne dabei starke innere Spannungen aufzuweisen. Zudem vermag sie optisch attraktive Eigenschaften aufzuweisen. Dabei sorgt die Gießharzschicht für eine freie und beliebige Ausgestaltbarkeit deren Oberfläche in einem Formgebenden Gießformverfahrensschritt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Kunststoffverbundabdeckung sind mindestens der erste Thermoplast der ersten Schicht, die erste Kunststofffolie und die Gießharzschicht transluzent, bevorzugt transparent. Noch bevorzugter sind ferner der zweite Thermoplast und wenigstens eine Folie aus erster Kunststofffolie und zweiter Kunststofffolie transluzent, bevorzugt transparent ausgebildet. In einer Ausgestaltung ist die erste, eine dem Betrachter, wie dem Fahrzeuginsassen, zugewandte Sichtfläche definierende Kunststofffolie transparent ausgebildet, während die dem Betrachter abgewandte Kunststofffolie, durch Wahl eines transluzenten Materials oder durch transluzente Beschichtung insgesamt transluzent und/oder bereichsweise opak beschichtet sein kann. Bevorzugt ist wenigstens eine Folie aus erster Kunststofffolie und zweiter Kunststofffolie metallisch transluzent, beispielsweise durch Gasphasenabscheidung, wie chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung oder Sputtern oder sogenanntes non conductive vacuum metallizing (NCVM) beschichtet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung unterscheiden sich die optischen Brechungsindices der Gießharzschicht, der ersten Kunststofffolie und des ersten Thermoplasts der ersten Schicht um nicht mehr als 0,2, bevorzugter 0,1 voneinander. Bevorzugt weisen sie die gleiche Farbe nach DIN 5033 auf, bzw. sind farblos oder unbunt. Dadurch kann eine optische „Tiefe“ ähnlich dem eines Kristalls erzeugt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Variante der Kunststoffverbundabdeckung weisen wenigstens die erste Kunststofffolie und die äußere Oberfläche der Gießharzschicht, eine oder mehrere, dreidimensionale Konturen, bevorzugt jeweils eine aus ebenen Flächen gebildete Kontur, meist bevorzugt eine eine oder mehrere geradlinige Kanten ausbildende Kontur auf. In einer Ausgestaltung sind die erste und zweite Kunststofffolie bei der entformten Kunststoffverbundabdeckung eben ausgebildet. Aus optischen Gründen bildet bevorzugt die erste Kunststofffolie, die Oberfläche der Gießharzschicht und die zweite Kunststofffolie eine oder mehrere dreidimensionale Konturen, bevorzugt jeweils eine aus ebenen Flächen gebildete Kontur, aus. Dadurch können sich optisch attraktive lichtbrechende Effekte einstellen, die die Abdeckung attraktiver erscheinen lassen. Beispielsweise sind ein oder mehrere prismatische Konturen vorgesehen. Dadurch können sich optisch attraktive lichtbrechende Effekte einstellen, die die Abdeckung attraktiver erscheinen lassen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Kunststofffolie und die äußere Oberfläche der Gießharzschicht einander folgende Konturen ausbilden. Damit ist gemeint, dass die Konturen der ersten Kunststofffolie und der Oberfläche der Gießharzschicht ohne zwingend einen streng parallelen Verlauf einnehmen zu messen, so ausgebildet sind, dass sie einen parallelen Verlauf anstrebend ausgebildet sind, also eine gleichmäßige Dicke der Gießharzschicht angestrebt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass ferner die jeweilige Kontur der zweiten Kunststofffolie der der ersten Kunststofffolie folgt. Beispielsweise ist die erste Kunststofffolie konvex ausgebildet, während an entsprechender Stelle die zweite Kunststofffolie bezogen auf die jeweils angrenzende Schicht konkav ausgebildet ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Maximalausdehnung der ersten Kunststofffolie um mindestens das 10-fache, bevorzugt mindestens das 20-fache, noch bevorzugter mindestens das 30-fache, größer als eine Minimalabmessung der erhaltenen Kunststoffverbundabdeckung ist.
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Bevorzugt sind wenigstens die erste Schicht und die zweite Schicht stoffschlüssig verbunden. Noch bevorzugter sind die erste Kunststofffolie mit der ersten Schicht stoffschlüssig verbunden und die erste Schicht mit der zweiten Schicht stoffschlüssig verbunden, während ferner die zweite Schicht mit der zweiten Kunststofffolie stoffschlüssig verbunden ist.
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Die Erfindung betrifft ferner die Anordnung aus der Kunststoffverbundabdeckung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und einem Leuchtmittel zur Hinterleuchtung der Kunststoffverbundabdeckung, so dass deren äußere, durch die Gießharzschicht ausgebildete Oberfläche durch das Licht des Leuchtmittels hinterleuchtet wird. Bevorzugt ist das Leuchtmittel so angeordnet, dass die einen Schichtaufbau aufweisende Kunststoffverbundabdeckung in einer der Stapelrichtung seiner Schichten folgenden Richtung vom Licht des Leuchtmittel durchsetzt wird.
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Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Kunststoffverbundabdeckung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen jeweils lediglich eine bevorzugte Ausführungsvariante dar. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoffverbundabdeckung 1;
- 2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Anordnung 10 aus der in 1 gezeigten Kunststoffverbundabdeckung und einem Leuchtmittel 11;
- 3a-c jeweils schematisch Anfangs-, Endzustand und Zwischenzustand des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Kunststoffverbundabdeckung aus 1.
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Die erfindungsgemäße Kunststoffverbundabdeckung 1 ist zur Verwendung in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug vorgesehen und beispielsweise in einem zum Fahrzeug gehörenden Armaturenbrett oder einer Mittelkonsole angeordnet und dient der optisch attraktiven Abdeckung einer hinterleuchteten Funktionsanzeige. Die Kunststoffverbundabdeckung 1 ist länglich ausgebildet, somit weist die zur Kunststoffverbundabdeckung 1 gehörige erste Kunststofffolie 2 eine Maximalabmessung I auf, die die Minimalabmessung D der Kunststoffverbundabdeckung 1 um ein Vielfaches übersteigt. Die Minimalabmessung D ist durch die minimalste Dicke der Kunststoffverbundabdeckung 1 in Stapelrichtung der Schichten bzw. Folien der Kunststoffverbundabdeckung 1 definiert. Ihre auf die erste Kunststofffolie 2 bezogene Maximalausdehnung ist mit I bezeichnet und beträgt mehr als 50cm, wie beispielsweise 1 m. Die minimalste Dicke D der Kunststoffverbundabdeckung 1 in Stapelrichtung ihrer Schichten und Folien, wie der ersten Kunststofffolie 2 und der zweiten Kunststofffolie 3, liegt im Bereich 1 bis 3 cm. Der Schichtaufbau weist eine Gießharzschicht 5 auf, die bei bestimmungsgemäßer Montage eine dem Fahrzeuginsassen zugewandte äußere Oberfläche 14 definiert. Vom Fahrzeuginsassen aus gesehen, befindet sich unter der Gießharzschicht 5 die erste Kunststofffolie 2. Darunter befindet sich an die erste Kunststofffolie 2 angrenzend und mit dieser stoffschlüssig verbunden eine erste Schicht 4 aus einem ersten transparenten Thermoplast. Die erste Schicht 4 grenzt an ihrer dem Fahrzeuginsassen abgewandten Seite an die vom Fahrzeuginsassen betrachtet rückwärtige, zweite Kunststofffolie 3 an und ist mit dieser stoffschlüssig verbunden. Die zweite Kunststofffolie 3 ist metallisch bedampft, um bereichsweise transluzent zu sein, während ferner eine opake, ein Symbol oder ein Piktogramm wiedergebende Bedruckung partiell vorgesehen ist, um eine Funktionsanzeige zu realisieren.
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Aufgrund des thermischen Spritzformens beim Herstellungsprozess sind die erste Kunststofffolie 2 mit der ersten Schicht 4 und letztere mit der zweiten Kunststofffolie 3 stoffschlüssig miteinander verbunden. Auf der der ersten Schicht 4 abgewandten Oberfläche der ersten Kunststofffolie 2 ist durch Gießformen eine vergleichsweise dünne Gießharzschicht 5 aufgebracht, deren dem Fahrzeuginsassen zugewandte äußere Oberfläche 14 im Wesentlichen durch das formgebende Werkzeug bestimmt ist, welches zur Herstellung der Gießharzschicht 5 beim vorgesehen Gießformschritt verwendet wurde. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Darstellung in den Figuren nicht maßstäblich zu verstehen ist. Diese Gießharzschicht 5 ist mehrfach facettiert und weist somit ausgeprägte Kanten 16 auf, die den visuellen Eindruck einer vermeintlichen Glasoberfläche imitieren. Diese Oberfläche der Gießharzschicht 5 aber auch die erste Kunststofffolie 2, ansatzweise auch die zweite Kunststofffolie 3, weisen durch ihre mehrfache Facettierung Konturen 6 auf, die dreidimensional durch winklig aufeinander stoßende, ebene Flächen ausgebildet sind und somit Konturen 6 ausbilden, die an den aufeinanderstoßenden Flächen geradlinige Kanten 16 ausbilden und somit aufgrund der möglichen Vielfachreflexionen den optischen Eindruck eines geschliffenen Kristalls imitieren.
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 10 aus der in 1 gezeigten Kunststoffverbundabdeckung 1 und einem Leuchtmittel 11. Bei dem Leuchtmittel 11 handelt es sich um eine LED in SMD-Bauweise, die auf einer Platine 12 aufgebracht und auf der dem Fahrzeuginsassen abgewandten Seite der Kunststoffverbundabdeckung 1 angeordnet ist, um Licht über eine Diffusorschicht 7 und über die zweite Kunststofffolie 3 in die Kunststoffverbundabdeckung 1 einzukoppeln, wobei die dem Fahrzeuginsassen abgewandte Seite der zweiten Kunststofffolie 2 die Lichteintrittsfläche definiert.
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Das Licht durchdringt die Kunststoffverbundabdeckung 1 in Stapelrichtung der Schichten bzw. Folien und durchdringt somit die transparente zweite Kunststofffolie 3, die transparente erste Schicht 4, die transparente erste Kunststofffolie 2 und die zumindest im gehärteten Zustand transparente Gießharzschicht 5. Um Grenzflächenreflexionen zu vermeiden und dadurch die optische Wirkung eines Glasmaterials zu imitieren, weisen die transparente zweite Kunststofffolie 3, die transparente erste Schicht 4, die transparente erste Kunststofffolie 2, und die zumindest im gehärteten Zustand transparente Gießharzschicht 5 jeweils einen annähernd gleichen Brechungsindex auf. Darunter wird verstanden, dass sich die Brechungsindices sich nicht um mehr als 0,2 bevorzugt 0,1 unterscheiden. Um unerwünschtes Streulicht und/oder die Einstreuung von Fremdlicht zu vermeiden, ist das Leuchtmittel 11 in einem Lichtkanal 9 angeordnet, der seitlich durch die Wandungen 8 abgeschottet ist.
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Die 3a bis 3c erläutern eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kunststoffverbundabdeckung 1 im Schichtaufbau 2, 3, 4 insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die 3a zeigt das Anordnen einer ersten transparenten Kunststofffolie 2 in einem Teil 21a eines ersten formgebenden Werkzeugs 21a, 21b und das Anordnen einer zweiten transparenten Kunststofffolie 3 in einem weiteren Teil 21b des ersten formgebenden Werkzeugs 21a, 21b, wobei in 3a die Komplettierung des ersten Werkzeugs 21a, 21b gezeigt ist, so dass zwischen der ersten Kunststofffolie 2 und der zweiten Kunststofffolie 3, die beabstandet zur ersten Kunststofffolie 2 angeordnet ist, eine erste Cavität 22 ausgebildet ist. Wie schon in 3a angedeutet, erfolgt über den Zuführbereich 24 ein nachfolgendes seitliches Hinterspritzen der ersten Kunststofffolie 2 in einem ersten thermisch formgebenden Verfahrensschritt unter Einbringen eines ersten Thermoplasts in die erste Cavität 22, so dass ein Teilschichtaufbau 2, 3, 4 als Formling erzeugt wird. Der Teilschichtaufbau 2, 3, 4 wird durch die erste Kunststofffolie 2 und eine erste, durch den ersten Thermoplast ausgebildete Schicht 4 sowie die zweite Kunststofffolie 3 ausgebildet.
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In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein zumindest teilweises Entformen des Teilschichtaufbaus 2, 3, 4 indem das Teil 21a entfernt wird. In einem nachfolgenden in 3b gezeigten Schritt, erfolgt ein nachfolgendes Anordnen des Teilschichtaufbaus 2, 3, 4 in einem zweiten formgebenden Werkzeug 22a, 22b unter Ausbildung einer zweiten, zwischen dem zweiten Werkzeug und der ersten Kunststofffolie 2 ausgebildeten Cavität 23. Genauer wird die Cavität zwischen der Oberfläche 13 der ersten Kunststofffolie 2 und dem zweiten Werkzeug, hier dem Teil 22a ausgebildet. Um eine verbesserte Abdichtung der zweiten Cavität 23 beispielsweise im Bereich zwischen dem zweiten formgebenden Werkzeug 22a, 22b und dem Teilschichtaufbau 2, 3, 4 zu erreichen, ist das zweite formgebende Werkzeug 22a, 22b so an die erste Kunststofffolie 2 angrenzend angeordnet, dass die erste Kunststofffolie 2 die später erzeugte Gießharzschicht lateral überragen wird.
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Nachfolgend erfolgt ein Fluten der zweiten Cavität 23 mit einem Gießharz über die Zuführung 25. Auch hier ist die Zuführrichtung im Wesentlichen parallel zur ersten Folie 2. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Entformen der Kunststoffverbundabdeckung 1. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Härten, auch Vernetzen genannt, des Gießharzes, um eine an die äußere Fläche 13 der ersten Kunststofffolie 2 angrenzende Gießharzschicht 5 auszubilden und um die Kunststoffverbundabdeckung 1 aus 1 zu erhalten. Dabei wird die äußere, durch die Gießharzschicht 5 ausgebildete Oberfläche 14 der Kunststoffverbundabdeckung 1 durch die die zweite Cavität 23 begrenzende Fläche 15 des zweiten formgebenden Werkzeugs 22a, 22b bestimmt. Somit gibt die zweite Cavität 23 die Form der äußeren, der ersten Kunststofffolie 2 abgewandten Oberfläche 14 der Gießharzschicht 5 vor.
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In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Entformen der so hergestellten Kunststoffverbundabdeckung 1 aus dem zweiten, formgebenden Werkzeug 22a, 22b, wie 3c zeigt. Danach kann vorgesehen sein, dass die Kunststoffverbundabdeckung 1 zugeschnitten oder auf Maß gefräst wird, wie beispielsweise durch die Schnittlinien S angedeutet.
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Durch die Herstellung der Gießharzschicht 5 durch Gießformen ist dessen äußere Oberfläche 14 durch die Form des zweiten Werkzeugs bestimmt und es lassen sich somit beliebige Konturen in die Oberfläche einbringen, die beispielsweise dadurch optisch attraktiv sind, dass vergleichsweise scharfkantige Übergänge, also Kanten 16, geschaffen werden. Dies weisen beispielsweise einen Kantenradius von maximal 0,6 mm auf. Die mittlere Dicke der Gießharzschicht 5 beträgt beispielsweise 0,2 bis 3 mm.
