DE102022115270A1 - METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE MAT FOR A DECOR COMPONENT OF A VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Verbundmatte (1) für ein Dekorbauteil (11) eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: Bereitstellen einer Fasermatte (2), Vorkomprimieren (5) der Fasermatte (2), um die Fasermatte (2) auf eine vordefinierte Dicke zu komprimieren, und Erzeugen der Verbundmatte (1) durch Abschnittsweises Einbringen einer Prägung (6) mit einem Prägewerkzeug (4) auf zumindest einer Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte (2), Aufbringen (7) einer Folie (3) auf die abschnittsweise geprägte Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte (2), und Verpressen (8) der Folie (3) mit der vorkomprimierten Fasermatte (2), oder Erzeugen der Verbundmatte (1) durch Aufbringen (7) einer Folie (3) auf eine Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte (2), Verpressen (8) der Folie (3) mit der vorkomprimierten Fasermatte (2), und Abschnittsweises Einbringen einer Prägung (6) mit einem Prägewerkzeug (4) auf der mit der Folie (3) verpressten Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte (2). Method for producing a composite mat (1) for a decorative component (11) of a vehicle, the method comprising the following method steps: providing a fiber mat (2), pre-compressing (5) the fiber mat (2) in order to compress the fiber mat (2) to a predefined Thickness to compress, and producing the composite mat (1) by introducing an embossing (6) in sections with an embossing tool (4) on at least one surface of the pre-compressed fiber mat (2), applying (7) a film (3) to the surface embossed in sections the precompressed fiber mat (2), and pressing (8) the film (3) with the precompressed fiber mat (2), or producing the composite mat (1) by applying (7) a film (3) to a surface of the precompressed fiber mat (2 ), pressing (8) the film (3) with the pre-compressed fiber mat (2), and introducing an embossing (6) in sections with an embossing tool (4) on the surface of the pre-compressed fiber mat (2) pressed with the film (3).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs. Das Dekorbauteil kann beispielsweise eine Dekorverkleidung für den Innenraum eines Fahrzeugs sein. Zur Herstellung der Verbundmatte wird eine Fasermatte mit einer Folie verpresst.The present invention relates to a method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle. The decorative component can be, for example, a decorative panel for the interior of a vehicle. To produce the composite mat, a fiber mat is pressed with a film.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind Dekorverkleidungen für Fahrzeuginnenräume bekannt, bei denen ein Muster in die Dekorverkleidung eingeprägt wird. Derartige Dekorverkleidungen haben den Nachteil, dass das Herstellungsverfahren kostenintensiv ist.Decorative cladding for vehicle interiors is known from the prior art, in which a pattern is embossed into the decorative cladding. Such decorative claddings have the disadvantage that the manufacturing process is cost-intensive.
Außerdem sind im Stand der Technik Dekorverkleidungen bekannt, die aus einer Verbundmatte gebildet werden. Die Verbundmatte umfasst regelmäßig einen Grundkörper, der mit einer bedruckten Folie verbunden ist, insbesondere mit einer bedruckten Folie beklebt ist. Der Druck auf der Folie erzeugt dabei regelmäßig den optischen Eindruck eines Musters, insbesondere eines Prägemusters, gepaart mit einer technisch anmutenden Optik und/oder einer Naturfaser-Optik. Derartige Verbundmatten haben aber den Nachteil, dass bei Verlust der Bedruckungstinte das Muster ausbleicht und/oder nicht mehr erkennbar ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Verbundmatte im weiteren Herstellungsprozess zur Dekorverkleidung Temperaturschwankungen unterliegt und/oder der Sonneneinstrahlung ausgesetzt wird. Drüber hinaus birgt die Verklebung der Folie auf dem Grundkörper die Gefahr, dass sich die Folie mit der Zeit wieder vom Grundkörper ablöst.In addition, decorative panels are known in the prior art, which are formed from a composite mat. The composite mat regularly comprises a base body which is connected to a printed film, in particular is covered with a printed film. The print on the film regularly creates the visual impression of a pattern, in particular an embossed pattern, paired with a technical-looking look and/or a natural fiber look. However, such composite mats have the disadvantage that if the printing ink is lost, the pattern fades and/or is no longer recognizable. This is the case, for example, if the composite mat is subject to temperature fluctuations and/or is exposed to sunlight during the further manufacturing process for decorative cladding. In addition, gluing the film to the base body poses the risk that the film will detach from the base body over time.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Ausgehend von dem oben aufgeführten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs anzugeben, das die oben genannten Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausräumt. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostenreduziertes Verfahren zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeug anzugeben, bei dem die Verbundmatte ein langlebiges Muster aufweist.Based on the prior art listed above, it is an object of the present invention to provide a method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle that eliminates the above-mentioned problems and disadvantages of the prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide a cost-reduced method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle, in which the composite mat has a long-lasting pattern.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is achieved using a method according to claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs hergestellt wird. Das Verfahren umfasst erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte:
- (a) Bereitstellen einer Fasermatte,
- (b) Vorkomprimieren der Fasermatte, um die Fasermatte auf eine vordefinierte Dicke zu komprimieren, und
- (c) Erzeugen der Verbundmatte durch
- (c1) Abschnittsweises Einbringen einer Prägung mit einem Prägewerkzeug auf zumindest einer Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte,
- (c2) Aufbringen einer Folie auf die abschnittsweise geprägte Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte, und
- (c3) Verpressen der Folie mit der vorkomprimierten Fasermatte.
- (a) providing a fiber mat,
- (b) pre-compressing the fiber mat to compress the fiber mat to a predefined thickness, and
- (c) Creating the composite mat
- (c1) introducing an embossing in sections using an embossing tool on at least one surface of the pre-compressed fiber mat,
- (c2) applying a film to the sectionally embossed surface of the precompressed fiber mat, and
- (c3) Pressing the film with the pre-compressed fiber mat.
Alternativ kann das Erzeugen der Verbundmatte erfindungsgemäß auch durch
- (c4) Aufbringen einer Folie auf eine Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte,
- (c5) Verpressen der Folie mit der vorkomprimierten Fasermatte, und
- (c6) Abschnittsweises Einbringen einer Prägung mit einem Prägewerkzeug auf der mit der Folie verpressten Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte, erfolgen.
- (c4) applying a film to a surface of the precompressed fiber mat,
- (c5) pressing the film with the pre-compressed fiber mat, and
- (c6) An embossing is introduced in sections using an embossing tool on the surface of the pre-compressed fiber mat pressed with the film.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren bewirkt vorteilhafterweise, dass die Designfreiheit, die Verdichtungsfreiheit und/oder die Grammaturfreiheit der Verbundmatte erhöht wird. Darüber hinaus hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass es kostengünstig ist.The manufacturing method according to the invention advantageously results in the design freedom, the freedom from compaction and/or the freedom from the grammage of the composite mat being increased. In addition, the method according to the invention has the advantage that it is inexpensive.
Die einzelnen Verfahrensschritte erfolgen vorzugsweise nacheinander und/oder in der angegeben Reihenfolge. Die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte weiterer Ausführungsformen können parallel, seriell oder zeitlich unabhängig von den vorgenannten Verfahrensschritten erfolgen, soweit dies technisch sinnvoll und geeignet ist.The individual process steps are preferably carried out one after the other and/or in the specified order. The method steps of further embodiments described below can take place in parallel, serially or independently of the aforementioned method steps, provided this is technically sensible and suitable.
Bei einer beispielhaften Weiterbildung des Herstellungsverfahrens wird die Verbundmatte umgeformt. Die Umformung kann nach dem Verpressen der Folie mit der vorkomprimierten Fasermatte erfolgen, insbesondere nach dem Verfahrensschritt c3 erfolgen. Vorteilhafterweise wird die Verbundmatte beim Umformen kaltverformt. Beispielsweise kann die Verbundmatte beim Umformen durch ein Umformwerkzeug, insbesondere einem Presswerkzeug, umgeformt werden. Die beim Umformen genutzten Temperaturen liegen vorzugsweise deutlich unter den Temperaturen, die beim Vorkomprimieren und/oder beim Verpressen der Folie mit der vorkomprimierten Fasermatte verwendet werden. Durch das Umformen kann die Verbundmatte in eine vordefinierte Form gebracht werden, insbesondere in die Form des Dekorbauteils gebracht werden. Vorzugsweise bildet die umgeformte Verbundmatte das Dekorbauteil oder zumindest einen Teil des Dekorbauteils.In an exemplary development of the manufacturing process, the composite mat is formed. The forming can take place after the film has been pressed with the precompressed fiber mat, in particular after process step c3. Advantageously, the composite mat is cold-formed during forming. For example, the composite mat can be formed during forming by a forming tool, in particular a pressing tool. The temperatures used during forming are preferably low Lich below the temperatures used when pre-compressing and / or when pressing the film with the pre-compressed fiber mat. By forming, the composite mat can be brought into a predefined shape, in particular into the shape of the decorative component. Preferably, the formed composite mat forms the decorative component or at least part of the decorative component.
Das Umformen bewirkt vorteilhafterweise, dass das Dekorbauteil besonders einfach aus einer im Wesentlichen fertigen Verbundmatte hergestellt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass keine weiteren Heißpressen oder ähnliches benötigt werden. Das Herstellungsverfahren des Dekorbauteils kann dadurch besonders kosteneffizient sein.The forming advantageously means that the decorative component can be produced particularly easily from a substantially finished composite mat. This has the advantage that no additional hot presses or similar are required. The manufacturing process of the decorative component can therefore be particularly cost-efficient.
Zusätzlich oder alternativ zum Umformen kann die Verbundmatte auch zugeschnitten werden. Die Verbundmatte kann vor, während oder nach dem Umformen zugeschnitten werden. Die umgeformte und/oder zugeschnittene Verbundmatte kann das Dekorbauteil oder zumindest einen Teil des Dekorbauteils bilden.In addition or as an alternative to forming, the composite mat can also be cut to size. The composite mat can be cut before, during or after forming. The formed and/or cut composite mat can form the decorative component or at least part of the decorative component.
Die obigen Ausführungen zur Umformung und/oder zum Zuschnitt der Verbundmatte treffen auch zu, wenn die Verbundmatte nach den Verfahrensschritten d bis d3 erzeugt wurde. The above statements regarding forming and/or cutting the composite mat also apply if the composite mat was produced according to process steps d to d3.
Insbesondere der Verfahrensschritt der Umformung hat dabei den weiteren Vorteil, dass während der Umformung die Unebenheiten, insbesondere die Prägungen bzw. die Vertiefungen, die während der Prägung entstehen, eliminiert werden können. Vorteilhafterweise bleibt das Prägemuster aber sichtbar.In particular, the process step of forming has the further advantage that during the forming the unevenness, in particular the embossing or the depressions, which arise during the embossing, can be eliminated. Advantageously, however, the embossed pattern remains visible.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird das Verpressen der Folie mit der vorkomprimierten Fasermatte gemäß dem Verfahrensschritt c3 beim Umformen durchgeführt. Das heißt, dass das Erzeugen der Verbundmatte erst mit der Umformung abgeschlossen wird. Die Folie kann während der Umformung mit der vorkomprimierten Fasermatte verpresst werden. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass die Verfahrensschritte des Verpressens und des Umformens gleichzeitig durchgeführt werden können. Dies hat den Vorteil, dass durch Einsparung eines zusätzlichen Verfahrensschrittes die Herstellungskosten weiter minimiert werden können.In a further exemplary embodiment, the pressing of the film with the precompressed fiber mat is carried out according to method step c3 during forming. This means that the creation of the composite mat is only completed with forming. The film can be pressed with the pre-compressed fiber mat during forming. This advantageously means that the process steps of pressing and forming can be carried out simultaneously. This has the advantage that the manufacturing costs can be further minimized by saving an additional process step.
Vom vorgenannten unabhängig kann die Folie vor dem Aufbringen auf die Oberfläche der vorkomprimierten Fasermatte vorgeheizt und/oder vorkomprimiert wird. Dadurch kann die Folie beim Verpressen mit der Fasermatte besser, insbesondere einfacher und/oder effektiver, mit der Fasermatte verpresst werden.Regardless of the aforementioned, the film can be preheated and/or precompressed before being applied to the surface of the precompressed fiber mat. This allows the film to be pressed better, in particular more easily and/or more effectively, with the fiber mat when pressed with the fiber mat.
Die Fasermatte kann Naturfasern, Polyester, Glasfasern, und/oder Polymerfasern aufweisen. Die Fasermatte ist vorzugsweise eine Kompositmatte, die Naturfasern und Kunststofffasern aufweist. Die Naturfasern können beispielsweise Hanf-, Flachs- und/oder Kenaffasern umfassen. Auch abbaubare Biopolymere sind in der Verwendung als Naturfasern und/oder Kunststofffasern denkbar. Die Kunststofffasern können Fasern aus Kunststoffpolymeren, insbesondere Polypropylen, und/oder Biopolymeren, insbesondere Polylactide, sein. Der Gewichtsanteil der Naturfasern kann 30% bis 70%, vorzugsweise 40% bis 60% und besonders bevorzugt 50% betragen. Der Gewichtsanteil der Kunststofffasern kann 70% bis 30%, vorzugsweise 60% bis 40%, und besonders bevorzugt 50% betragen. Eine Kompositmatte ist vorteilhafterweise besonders nachhaltig und umweltfreundlich. Alternativ kann die Fasermatte aber auch eine Polyestermatten, Glasfasermatten oder ein eigenverstärktes System aus beispielsweise 100% Kunststoffpolymeren oder 100% aus Biopolymeren sein.The fiber mat can have natural fibers, polyester, glass fibers and/or polymer fibers. The fiber mat is preferably a composite mat that has natural fibers and plastic fibers. The natural fibers can include, for example, hemp, flax and/or kenaf fibers. Degradable biopolymers are also conceivable for use as natural fibers and/or plastic fibers. The plastic fibers can be fibers made of plastic polymers, in particular polypropylene, and/or biopolymers, in particular polylactides. The weight proportion of the natural fibers can be 30% to 70%, preferably 40% to 60% and particularly preferably 50%. The weight proportion of the plastic fibers can be 70% to 30%, preferably 60% to 40%, and particularly preferably 50%. A composite mat is advantageously particularly sustainable and environmentally friendly. Alternatively, the fiber mat can also be a polyester mat, glass fiber mat or a self-reinforced system made of, for example, 100% plastic polymers or 100% biopolymers.
Die Folie ist vorzugsweise dazu ausgebildet, beim Verpressen in die Fasermatte einzudringen, insbesondere in die Abschnitte der Fasermatte einzudringen, die nach dem Prägen keine Prägungen bzw. Vertiefungen aufweisen. Mit anderen Worten sollte das Material der Folie dazu geeignet sein, sich beim Verpressen mit dem Material der Fasermatte zumindest teilweise zu vermischen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Material der Folie beim Verpressen in keine Vertiefung der Fasermatte eingedrückt werden kann, beispielsweise in ungeprägten Bereichen der Fasermatte. Die Folie kann als Oberflächenmaterial ausgebildet sein. Die Folie ist vorzugsweise eine Kunststofffolie und/oder Biokunststofffolie. Die Folie kann Polyolefine, Polypropylen, Polyethylen, Polylactide und/oder Polyethylenterephthalat aufweisen. Die Verwendung der Folie hat den Vorteil, dass die Oberfläche der Verbundmatte besonders unempfindlich gegen äußere Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Sonneneinstrahlung und/oder Temperaturschwankungen, ist und ein besonders ansprechendes optisches Erscheinungsbild aufweist.The film is preferably designed to penetrate into the fiber mat during pressing, in particular to penetrate into the sections of the fiber mat that do not have any embossings or depressions after embossing. In other words, the material of the film should be suitable for at least partially mixing with the material of the fiber mat during pressing. This can be the case in particular if the material of the film cannot be pressed into any recesses in the fiber mat during pressing, for example in unembossed areas of the fiber mat. The film can be designed as a surface material. The film is preferably a plastic film and/or bioplastic film. The film can contain polyolefins, polypropylene, polyethylene, polylactides and/or polyethylene terephthalate. The use of the film has the advantage that the surface of the composite mat is particularly insensitive to external environmental influences, such as solar radiation and/or temperature fluctuations, and has a particularly attractive visual appearance.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Befestigungsmittel an die Verbundmatte angebracht. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise dazu ausgebildet, dass die Verbundmatte und/oder das Dekorbauteil über das Befestigungsmittel an einem externen Bauteil angebracht werden kann, insbesondere an einem Fahrzeug befestigt werden kann. Um das Befestigungsmittel an der Verbundmatte anbringen zu können, kann die Verbundmatte hinterspritzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigungsmittel an die Verbundmatte angeklebt werden. Die Verbindung zwischen dem Befestigungsmittel und der Verbundmatte ist vorzugsweise eine stoffschlüssige Verbindung. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindung zwischen dem Befestigungsmittel und der Verbundmatte eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung sein. Ein Befestigungsmittel bewirkt vorteilhafterweise, dass die Verbundmatte und/oder das Dekorbauteil besonders einfach an einem Fahrzeug angebracht und/oder an dem Fahrzeug befestigt werden kann.In a further embodiment, a fastener is attached to the composite mat. The fastening means is preferably designed so that the composite mat and/or the decorative component can be attached to an external component via the fastening means, in particular can be fastened to a vehicle. In order to be able to attach the fastener to the composite mat, the composite mat can be back-injected. Alternatively or additionally, the fastening means can be glued to the composite mat. The connection between the fastening means and the composite mat is preferably a cohesive connection. Alternatively or additionally, the connection between the fastening means and the composite mat can be a positive and/or non-positive connection. A fastening means advantageously ensures that the composite mat and/or the decorative component can be particularly easily attached to a vehicle and/or fastened to the vehicle.
Beim Vorkomprimieren gemäß dem Verfahrensschritt (b) wird die Fasermatte vorzugsweise auf eine vordefinierte Dicke komprimiert. Das Vorkomprimieren kann beispielsweise mittels einer Kontaktheißpresse erfolgen. Um die vordefinierte Dicke zu erreichen, kann beim Vorkomprimieren die Temperatur, die Kompressionsdauer und/oder die Anpresskraft entsprechend variiert werden. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass die Fasermatte nach dem Vorkomprimieren eine standardisierte Dicke aufweisen kann und daher besonders einfach weiterverarbeitet werden kann.During precompression according to method step (b), the fiber mat is preferably compressed to a predefined thickness. The pre-compression can be done, for example, using a contact hot press. In order to achieve the predefined thickness, the temperature, the compression duration and/or the contact pressure can be varied accordingly during precompression. This advantageously means that the fiber mat can have a standardized thickness after pre-compression and can therefore be further processed particularly easily.
Beim Prägen werden der vorkomprimierten Fasermatte oder der Verbundmatte vorzugsweise abschnittsweise Vertiefungen hinzugefügt. Dies erfolgt insbesondere durch lokale Umformung. Das Prägewerkzeug kann ein Prägestempel oder eine Prägewalze sein. Derartige Prägewerkzeug können entsprechend des gewünschten Prägedesigns angepasst werden und ermöglichen gleichzeitig die Prägung einer hohen Stückzahlen an Fasermatten oder Verbundmatten. Das Prägewerkzeug kann aus Aluminium oder Stahl ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Prägewerkzeug eine Beschichtung aufweisen, die das Anhaften am Werkstück verhindert, insbesondere an der vorkomprimierten Fasermatte oder an der Verbundmatte verhindert. Bei der Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Teflonbeschichtung handeln. Insbesondere das Prägen der vorkomprimierten Fasermatte kann mittels eines beheizten Prägestempels, eines Prägestempels in einer Kontaktheißpresse und/oder mittels einer beheizten oder unbeheizten Prägewalze erfolgen.During embossing, depressions are preferably added in sections to the pre-compressed fiber mat or the composite mat. This is done in particular through local forming. The embossing tool can be an embossing stamp or an embossing roller. Such embossing tools can be adapted according to the desired embossing design and at the same time enable the embossing of large numbers of fiber mats or composite mats. The embossing tool can be made of aluminum or steel. Additionally or alternatively, the embossing tool can have a coating that prevents adhesion to the workpiece, in particular to the pre-compressed fiber mat or to the composite mat. The coating can be, for example, a Teflon coating. In particular, the embossing of the pre-compressed fiber mat can be carried out using a heated embossing stamp, an embossing stamp in a contact hot press and/or by means of a heated or unheated embossing roller.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Folie und die Fasermatte mittels einer Kontaktheißpresse miteinander verpresst. Vorzugsweise weisen die Folie und die Fasermatte nach dem Verpressen eine Dicke auf, die geringer ist als die vordefinierte Dicke der Fasermatte nach dem Vorkomprimieren. Mit anderen Worten kann die Verbundmatte eine geringere Dicke aufweisen als die vorkomprimierte Fasermatte. Beim Verpressen kann die Temperatur, die Kompressionsdauer und/oder die Anpresskraft entsprechend den Anforderungen an die Verbundmatte variiert werden. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass die Verbundmatte nach dem Verpressen der Folie mit der vorkomprimierten Fasermatte eine standardisierte Dicke aufweisen kann und daher besonders einfach weiterverarbeitet werden kann.In a further exemplary embodiment, the film and the fiber mat are pressed together using a hot contact press. After pressing, the film and the fiber mat preferably have a thickness that is less than the predefined thickness of the fiber mat after pre-compression. In other words, the composite mat can have a smaller thickness than the pre-compressed fiber mat. When pressing, the temperature, the compression duration and/or the contact force can be varied according to the requirements of the composite mat. This advantageously means that the composite mat can have a standardized thickness after the film has been pressed with the pre-compressed fiber mat and can therefore be further processed particularly easily.
Vorzugsweise wird die Verbundmatte derart erzeugt, dass die geprägten Bereiche der Fasermatte bei der fertigen Verbundmatte im Vergleich zu den ungeprägten Bereichen optisch unterscheidbar und haptisch gleich sind. Die Oberfläche der Verbundmatte, auf der die Unterschiede zwischen den geprägten Bereichen und den ungeprägten Bereichen optisch erkennbar sind, ist vorteilhafterweise glatt. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass das Material der Folie die durch die Prägung eingebrachten Vertiefungen ausfüllt und in den Bereichen ohne Vertiefung in die Fasermatte eindringt. Mit anderen Worten kann in den Bereichen der Vertiefungen im Wesentlichen nur das Material der Folie sichtbar sein. In den Bereichen ohne Vertiefung können die Folie und die Fasermatte sichtbar sein. Dies hat den Vorteil, dass die Verbundmatte eine Oberfläche aufweist, die optisch unregelmäßig erscheint, aber dennoch glatt ausgebildet ist.The composite mat is preferably produced in such a way that the embossed areas of the fiber mat in the finished composite mat are visually distinguishable and haptically the same compared to the unembossed areas. The surface of the composite mat, on which the differences between the embossed areas and the unembossed areas are visually visible, is advantageously smooth. This can be achieved, for example, by the material of the film filling the depressions created by the embossing and penetrating the fiber mat in the areas without depressions. In other words, essentially only the material of the film can be visible in the areas of the depressions. In the areas without recesses, the film and the fiber mat can be visible. This has the advantage that the composite mat has a surface that appears visually irregular but is nevertheless smooth.
Für die Handhabung der Fasermatte, der Verbundmatte und/oder des Dekorbauteils nach oder zwischen den einzelnen Verfahrensschritten kann ein Handhabungsmittel vorgesehen sein. Bei dem Handhabungsmittel kann es sich beispielsweise um einen Roboter, insbesondere einen Roboterarm, und/oder ein Fließband handeln. Das Handhabungsmittel ist beispielsweise dazu ausgebildet, die Fasermatte und/oder die Verbundmatte zwischen den einzelnen Pressen zu transportiert. Die Verwendung eines Handhabungsmittels hat den Vorteil, dass das Herstellungsverfahren im Wesentlichen automatisiert und daher kostengünstig realisiert werden kann.A handling means can be provided for handling the fiber mat, the composite mat and/or the decorative component after or between the individual process steps. The handling means can be, for example, a robot, in particular a robot arm, and/or an assembly line. The handling means is designed, for example, to transport the fiber mat and/or the composite mat between the individual presses. The use of a handling means has the advantage that the manufacturing process can be essentially automated and therefore implemented cost-effectively.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die oben beschriebenen, unterschiedlichen und beispielhaften Merkmale können erfindungsgemäß miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch sinnvoll und geeignet ist. Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs. Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs; -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs; -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs; und -
4 ein viertes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Verbundmatte für ein Dekorbauteil eines Fahrzeugs.
-
1 a first exemplary embodiment of a method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle; -
2 a second embodiment of the method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle; -
3 a third embodiment of the method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle; and -
4 a fourth embodiment of the method for producing a composite mat for a decorative component of a vehicle.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays of carrying out the invention
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beginnt das Herstellungsverfahren mit einem in
Die Fasermatte 2 wird in einem weiteren Verfahrensschritt 5 vorkomprimiert. Beim Vorkomprimieren 5 wird die Fasermatte 2 unter Aufbringen von Druck und Temperatur für eine bestimmte Zeit zusammengepresst, so dass sich die Dichte der Fasermatte 2 erhöht und/oder die Dicke der Fasermatte 2 reduziert. In dem in
Im nächsten Verfahrensschritt 6 wird die vorkomprimierte Fasermatte 2 geprägt. Für das Einbringen einer Prägung wird ein Prägewerkzeug 4 verwendet. Bei dem in
Bei einem weiteren Verfahrensschritt 7 wird auf die geprägte und vorkomprimierte Fasermatte 2 eine Folie 3 aufgebracht. Die Folie 3 wird dabei zumindest auf die Oberfläche der Fasermatte 2 aufgebracht, welche im vorangegangenen Verfahrensschritt 6 geprägt wurde. Die Folie 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kunststofffolie 3 und kann Polyolefine, Polypropylen, Polyethylen, Polylactide und/oder Polyethylenterephthalat aufweisen.In a further process step 7, a film 3 is applied to the embossed and
Die Folie 3 wird in einem weiteren Verfahrensschritt 8 mit der Fasermatte 2 verpresst. Wie in
Die Verbundmatte 1 ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Folie 3 die durch das Prägen 6 entstandenen Vertiefungen in der Fasermatte 2 ausfüllt. In den Bereichen, bei denen während des Prägens 6 keine Vertiefungen in die Fasermatte 2 eingebracht wurden, drückt sich die Faserstruktur der Fasermatte 2 nach dem Verpressen 8 zumindest optisch durch die Folie 3 hindurch. Dies ist dadurch bedingt, dass die Folie 3 beim Verpressen 8 in den ungeprägten Bereichen in die Fasermatte 2 einsinkt. Dies bewirkt, dass die Verbundmatte 11 im Vergleich zwischen den geprägten Bereichen und den ungeprägten Bereichen ein optisch unterschiedliches Erscheinungsbild aufweist. Die Verbundmatte 11 kann daher insbesondere ein optisches Muster aufweisen. Die Oberfläche der Verbundmatte 11 sind vorzugsweise glatt ausgebildet.The composite mat 1 is essentially characterized in that the material of the film 3 fills the depressions in the
Bei einem weiteren Verfahrensschritt 9 wird die Verbundmatte 1 umgeformt. Beim Umformen handelt es sich insbesondere um eine Kaltverformung. Hierfür wird die Verbundmatte 1 in ein Umformwerkzeug 13, beispielsweise eine Presse 13 eingebracht. Das Umformwerkzeug 13 hat die Negativform eines Dekorbauteils 11 für ein Fahrzeug. Beim Umformen 9 wird die Verbundmatte 1 daher in die Form des Dekorbauteils 11 gepresst. Das Umformen 9 erfolgt durch Aufbringen einer vordefinierten Anpresskraft F4. Durch Einstellung der Temperatur, der Umformdauer, dem Werkzeugspalt und/oder der Anpresskraft F4 kann das Umformen 9 derart gesteuert werden, dass die Verbundmatte 1 nach dem Umformen 9 die vordefinierte Form des Dekorbauteils 11 und eine vordefinierte Dicke aufweist. Die Dicke des Dekorbauteils 11 ist nach dem Umformen 9 geringer als die Dicke der Verbundmatte 1. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbundmatte 1 während des Umformes 9 auch zugeschnitten werden. Durch das Zuschneiden 9 können die Außenabmaße der Verbundmatte 1 an die vordefinierten Außenabmaße des Dekorbauteils 11 angepasst werden.In a further process step 9, the composite mat 1 is reshaped. Forming is, in particular, cold forming. For this purpose, the composite mat 1 is introduced into a forming
Abschließend kann das fertige Dekorbauteil 11 aus dem Umformwerkzeug 13 entnommen werden.Finally, the finished decorative component 11 can be removed from the forming
Die Anpresskräfte F1 bis F4 sind vorzugsweise unterschiedlich groß, können jedoch auch identisch sein. Die Anpresskräfte F1 bis F4 sind insbesondere abhängig von den vordefinierten Dicken und/oder den verwendeten Materialien. Selbiges gilt für die beim Vorkomprimieren 5, Prägen 6, Verpressen 8 und/oder Umformen 9 verwendeten Temperaturen und Dauern.The contact forces F 1 to F 4 are preferably of different sizes, but can also be identical. The contact forces F 1 to F 4 are particularly dependent on the predefined thicknesses and/or the materials used. The same applies to the temperatures and durations used during
Für die Handhabung der Fasermatte 2, der Verbundmatte 1 und/oder des Dekorbauteils 11 nach oder zwischen den einzelnen Verfahrensschritten kann ein in den Figuren nicht dargestelltes Handhabungsmittel vorgesehen sein. Bei dem Handhabungsmittel kann es sich beispielsweise um einen Roboter, insbesondere einen Roboterarm, und/oder ein Fließband handeln. Das Handhabungsmittel kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Fasermatte 2 und/oder die Verbundmatte 1 zwischen den einzelnen Pressen zu transportieren.A handling means not shown in the figures can be provided for handling the
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dahingehend vom ersten Ausführungsbeispiel, dass bei dem Verfahrensschritt der Prägung 6 beim zweiten Ausführungsbeispiel anstelle eines Prägestempels 4 eine Prägewalze 4 als Prägewerkzeug 4 verwendet wird. Außerdem ist an dem fertigen Dekorbauteil 11, welches gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt wurde, ein Befestigungsmittel 10 vorgesehen. Das Befestigungsmittel 10 kann während oder nach dem Umformen 9 an dem Dekorbauteil 11 angeklebt oder an das Dekorbauteil 11 angespritzt werden. Das Befestigungsmittel 11 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, dass das Dekorbauteil 11 mit einem Fahrzeug verbunden werden kann. Über das Befestigungsmittel 10 kann das Dekorbauteil 11 an einem Fahrzeug befestigt werden.The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that in the process step of embossing 6 in the second exemplary embodiment, an embossing roller 4 is used as an embossing tool 4 instead of an embossing stamp 4. In addition, a fastening means 10 is provided on the finished decorative component 11, which was produced according to the second exemplary embodiment. The fastening means 10 can be glued to the decorative component 11 or molded onto the decorative component 11 during or after the forming 9. The fastening means 11 is preferably designed so that the decorative component 11 can be connected to a vehicle. The decorative component 11 can be attached to a vehicle via the fastening means 10.
Im Unterschied zum Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden bei dem Verfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Verfahrensschritte des Aufbringens 7 der Folie 3 auf die vorkomprimierte Fasermatte 2 und des Verpressens 8 der Folie 3 mit der Fasermatte 2 zu einer Verbundmatte 1 im Rahmen der Umformung 9 durchgeführt.In contrast to the method according to the first exemplary embodiment, in the method according to the third exemplary embodiment, the process steps of applying 7 the film 3 to the
Hierfür wird die Folie 3 bei einem zusätzlichen Verfahrensschritt 12 vorgeheizt. Das Vorheizen 12 der Folie 3 kann im zeitlichen Ablauf zeitgleich zur Vorkomprimierung 5 der Fasermatte 2 und/oder zur Prägung 6 der vorkomprimierten Fasermatte 2 erfolgen. Beim Vorheizen 12 wird die Folie 3 in einen Infrarotstrahlerfeld14 eingebracht und unter Aufbringen einer Anpresskraft F5 komprimiert und erhitzt. Durch Einstellen der Temperatur, der Dauer und/oder der Anpresskraft F5 kann die Folie 3 auf eine vordefinierte Temperatur vorgeheizt und/oder auf eine vordefinierte Dicke komprimiert werden. Das Vorheizen 12 der Folie 3 bewirkt vorteilhafterweise, dass die Folie 3 im Rahmen der Umformung 9 besser mit der Fasermatte 2 verpresst werden kann.For this purpose, the film 3 is preheated in an
Wie in
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel werden die Verfahrensschritte des Aufbringens 7 der Folie 3 auf die Fasermatte 2, sowie des Verpressens 8 der Folie 3 mit der Fasermatte 2 zu einer Verbundmatte 1 dem Verfahrensschritt der Prägung 6 zeitlich vorgezogen. Das heißt, dass die Folie 3 bereits nach dem Vorkomprimieren 5 der Fasermatte 2 auf die vorkomprimierte Fasermatte 2 aufgebracht wird. Danach wird die Folie 3 mit der Fasermatte 2 verpresst. Erst die daraus resultierende Verbundmatte 1 wird geprägt.In the manufacturing process according to the fourth exemplary embodiment, the process steps of applying 7 the film 3 to the
Beim Verfahrensschritt der Prägung 6 kann die Verbundmatte 1 entweder mittels eines Prägestempel 4 und einer Kontaktheißpresse 14 (oberer Verfahrensschritt 6 in
Die im Rahmen der Prägung 6 entstandenen Vertiefungen bzw. Prägungen in der Verbundmatte 1 werden beim Umformen 9 egalisiert. Das heißt, dass das Dekorbauteil 11 nach dem Umformen 9 eine glatte Oberflächenstruktur hat und dennoch das charakteristische optische Muster der Verbundmatte 1 aufweist.The depressions or embossings in the composite mat 1 created during the embossing 6 are equalized during the forming 9. This means that the decorative component 11 has a smooth surface structure after forming 9 and still has the characteristic optical pattern of the composite mat 1.
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 11
- VerbundmatteComposite mat
- 22
- Fasermattefiber mat
- 33
- Foliefoil
- 44
- PrägewerkzeugEmbossing tool
- 55
- VorkomprimierenPrecompress
- 66
- PrägungEmbossing
- 77
- Aufbringen einer FolieApplying a film
- 88th
- VerpressenPressing
- 99
- Umformen / ZuschneidenReshape/Cut
- 1010
- BefestigungsmittelFasteners
- 1111
- DekorbauteilDecorative component
- 1212
- VorheizenPreheat
- 1313
- Umformwerkzeugforming tool
- 1414
- Kontaktheißpresse / Infrarotstrahlerfeld Contact hot press / infrared radiator field
- F1F1
- Anpresskraft beim VorkomprimierenContact force during pre-compression
- F2F2
- Anpresskraft beim PrägenContact pressure when embossing
- F3F3
- Anpresskraft beim VerpressenContact force when pressing
- F4F4
- Anpresskraft beim UmformenContact force during forming
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