DE102022127334A1 - Component having a layer structure, method for producing the component and injection molding tool for producing the component - Google Patents
Component having a layer structure, method for producing the component and injection molding tool for producing the component Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022127334A1 DE102022127334A1 DE102022127334.2A DE102022127334A DE102022127334A1 DE 102022127334 A1 DE102022127334 A1 DE 102022127334A1 DE 102022127334 A DE102022127334 A DE 102022127334A DE 102022127334 A1 DE102022127334 A1 DE 102022127334A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- film
- component
- cavity half
- holding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 161
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 156
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 92
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 11
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 797
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 87
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 36
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 29
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 20
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 18
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000013461 design Methods 0.000 description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 13
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 12
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 11
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 11
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 9
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 7
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 6
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- YTAHJIFKAKIKAV-XNMGPUDCSA-N [(1R)-3-morpholin-4-yl-1-phenylpropyl] N-[(3S)-2-oxo-5-phenyl-1,3-dihydro-1,4-benzodiazepin-3-yl]carbamate Chemical compound O=C1[C@H](N=C(C2=C(N1)C=CC=C2)C1=CC=CC=C1)NC(O[C@H](CCN1CCOCC1)C1=CC=CC=C1)=O YTAHJIFKAKIKAV-XNMGPUDCSA-N 0.000 description 5
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 3
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229920006352 transparent thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007644 letterpress printing Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
- B29C45/1671—Making multilayered or multicoloured articles with an insert
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
- B29C45/1675—Making multilayered or multicoloured articles using exchangeable mould halves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14688—Coating articles provided with a decoration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14778—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
- B29C45/14811—Multilayered articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/33—Moulds having transversely, e.g. radially, movable mould parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein Bauteil mit einer Polyurethanschicht, ein Verfahren zur Herstellung des Bauteils und ein Spritzgusswerkzeug zum Herstellen des Bauteils und/oder zum Durchführen des Verfahrens. Um das Bauteil auf einfache Art und Weise fertigen zu können und eine breite Verwendung des Bauteils zu gewährleisten wird vorgeschlagen, dass das Bauteil einen Schichtaufbau aufweist, insbesondere einen Schichtaufbau mit wenigstens drei Schichten. Der Schichtaufbau umfasst eine zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage (1). Auf der Dekorlage (1) ist eine erste Schicht (3) aus einem ersten Material, insbesondere Thermoplast, angeordnet. Auf der ersten Schicht (3) ist eine zweite Schicht (4) aus einem zweiten Material, insbesondere Polyurethan, angeordnet. Die erste Schicht (3) weist eine umlaufende Kante auf. Die erste Schicht (3) umfasst zumindest ein Halteelement oder ist mit zumindest einem Halteelement verbunden, wobei sich das Halteelement entlang der Kante der ersten Schicht (3) erstreckt.The invention relates to a component, in particular a component with a polyurethane layer, a method for producing the component and an injection molding tool for producing the component and/or for carrying out the method. In order to be able to manufacture the component in a simple manner and to ensure that the component can be used widely, it is proposed that the component has a layer structure, in particular a layer structure with at least three layers. The layer structure comprises a decorative layer (1) comprising at least one decorative layer. A first layer (3) made of a first material, in particular thermoplastic, is arranged on the decorative layer (1). A second layer (4) made of a second material, in particular polyurethane, is arranged on the first layer (3). The first layer (3) has a peripheral edge. The first layer (3) comprises at least one holding element or is connected to at least one holding element, wherein the holding element extends along the edge of the first layer (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Bauteil aufweisend einen Schichtaufbau, ein Verfahren zur Herstellung des Bauteils und ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des Bauteils und/oder ein Spritzgusswerkzeug zum Durchführen des Verfahrens zum Herstellen des Bauteils.The invention relates to a component having a layer structure, a method for producing the component and an injection molding tool for producing the component and/or an injection molding tool for carrying out the method for producing the component.
Einen Schichtaufbau aufweisende Bauteile sind als Spritzgussartikel im Stand der Technik bekannt.Components having a layered structure are known in the state of the art as injection-molded articles.
So offenbart die
Beim Insert-Molding (Insert Molding = IM) handelt es sich um ein kombiniertes Verfahren aus Heißprägen, Vakuumformung bzw. Tiefziehen und Guss, insbesondere Spritzguss. Insert-Molding bietet gegenüber dem IMD-Verfahren die Möglichkeit, die Folie stärker zu deformieren. Dies ist von Vorteil, wenn z. B. stark profilierte und geformte Teile benötigt werden. Zunächst wird eine vakuumformbare, dünne Prägefolie auf einem Träger, z.B. einer ABS-Folie (Dicke etwa zwischen 200 µm und 750 µm, ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol), heißgeprägt oder kaltgeprägt. Dieser mit der Dekorlage der Prägefolie beschichtete Träger wird unter Hitze vakuumgeformt. Die derart vakuumgeformten Lagen von Prägefolie und Träger bilden das sogenannte „Insert“ und werden konturgenau ausgeschnitten bzw. -gestanzt. Das „Insert“ wird in einer Spritzgussform positioniert, die Form wird mit Kunststoff gefüllt (das „Insert“ wird hinterspritzt), dann wird der dekorierte Spritzgussartikel aus der Spritzgussform entnommen.Insert molding (IM) is a combined process of hot stamping, vacuum forming or deep drawing and casting, particularly injection molding. Compared to the IMD process, insert molding offers the possibility of deforming the film more strongly. This is an advantage if, for example, highly profiled and shaped parts are required. First, a vacuum-formable, thin stamping film is hot-stamped or cold-stamped on a carrier, e.g. an ABS film (thickness between approximately 200 µm and 750 µm, ABS = acrylonitrile butadiene styrene). This carrier, coated with the decorative layer of the stamping film, is vacuum-formed under heat. The layers of stamping film and carrier vacuum-formed in this way form the so-called "insert" and are cut or punched out with precise contours. The insert is positioned in an injection mold, the mold is filled with plastic (the insert is back-injected), then the decorated injection molded article is removed from the injection mold.
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin das Überfluten von Gegenständen, beispielsweise Spritzgussartikeln, mittels Polyurethan (PU) bekannt. Dafür wird beispielsweise ein zu beschichtender Gegenstand in einem Werkzeug positioniert, das zwei Werkzeughälften aufweist. Eine erste Werkzeughälfte nimmt den zu beschichtenden Gegenstand auf und eine zweite Werkzeughälfte bildet eine etwas größere Kavität als der zu beschichtende Gegenstand. In diesen Zwischenraum wird PU eingebracht und der zu beschichtende Gegenstand wird mit PU überflutet. Bekannt sind ebenfalls Zweikomponenten-PU-Systeme (2K-PU), die innerhalb kurzer Zeit, insbesondere einiger Sekunden, nach dem Mischen der Komponenten und/oder unmittelbar während dem und/oder nach dem Überfluten (bei noch geschlossenen Werkzeughälften) aushärten. Öffnet sich das Werkzeug, ist das PU bereits ausreichend hart.The flooding of objects, for example injection-molded articles, using polyurethane (PU) is also known from the prior art. For this, for example, an object to be coated is positioned in a tool that has two tool halves. A first tool half holds the object to be coated and a second tool half forms a slightly larger cavity than the object to be coated. PU is introduced into this gap and the object to be coated is flooded with PU. Two-component PU systems (2K-PU) are also known, which harden within a short time, in particular a few seconds, after the components have been mixed and/or immediately during and/or after flooding (with the tool halves still closed). When the tool opens, the PU is already sufficiently hard.
Die internationale Patentanmeldung
Bei der Herstellung des bekannten Bauteils sind zwei separate Fertigungseinheiten erforderlich. Dadurch ist die Herstellung relativ aufwendig, zeitintensiv und teuer.The production of the known component requires two separate production units. This makes production relatively complex, time-consuming and expensive.
Weiterhin ist nach dem Stand der Technik die Folie und damit auch die Dekorschicht und/oder die Dekorlage zwischen Spritzgussmaterial und Überflutungsmaterial das heißt zwischen dem Thermoplast und Polyurethan, eingekapselt. Durch eine derartige Anordnung werden die Möglichkeiten einer Durchleuchtung sowie einer nachträglichen Bearbeitung der Dekorschicht stark eingeschränkt.Furthermore, according to the state of the art, the film and thus also the decorative layer and/or the decorative layer are encapsulated between the injection molding material and the flooding material, i.e. between the thermoplastic and polyurethane. Such an arrangement severely limits the possibilities of X-raying and subsequent processing of the decorative layer.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein vielseitig einsetzbares und anpassbares Bauteil, ein einfaches und günstiges Verfahren zur Herstellung eines Bauteils sowie eine Vorrichtung zur Herstellung des Bauteils bzw. eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Herstellen des Bauteils bereitgestellt werden. Vorzugsweise soll das Bauteil mit wenigstens einer Polyurethan-Schicht hergestellt werden. Vorzugsweise soll das Bauteil auf einfache Weise mittels Spritzgussverfahren herstellbar sein. Dafür soll insbesondere ein Spritzgusswerkzeug bereitgestellt werden. Insbesondere soll eine Serienfertigung des Bauteils mit hohen Stückzahlen ermöglicht werden.The invention is based on the task of eliminating the disadvantages of the prior art. In particular, a versatile and adaptable component, a simple and inexpensive method for producing a component and a device for producing the component or a device for carrying out the method for producing the component are to be provided. The component should preferably be manufactured with at least one polyurethane layer. The component should preferably be easy to manufacture using an injection molding process. In particular, an injection molding tool should be provided for this purpose. In particular, series production of the component in large quantities should be made possible.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Bauteil gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1, durch ein Verfahren gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 13 und durch ein Spritzgusswerkzeug gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 23 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind dazu jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a component according to the subject matter of
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Bauteil geschaffen, welches einen Schichtaufbau, insbesondere einen Schichtaufbau mit wenigstens drei Schichten, aufweist. Der Schichtaufbau bzw. das Bauteil umfasst zumindest eine Dekorlage, wobei die Dekorlage zumindest eine Dekorschicht umfasst. Auf der Dekorlage ist eine erste Schicht aus einem ersten Material angeordnet. Die erste Schicht ist vorzugsweise unmittelbar auf der Dekorlage angeordnet.According to the invention, a component is created which has a layer structure, in particular a layer structure with at least three layers. The layer structure or the component comprises at least one decorative layer, wherein the decorative layer comprises at least one decorative layer. A first layer made of a first material is arranged on the decorative layer. The first layer is preferably arranged directly on the decorative layer.
Die Dekorlage oder die Dekorschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: Grundierungsschicht, Kleberschicht, Haftvermittlerschicht, Farbschicht, Farblackschicht, Maskierungsschicht, Abstandsschicht, Lichtleiterschicht, Funktionsschicht, insbesondere optische Funktionsschicht, Metallschicht, Reflexionsschicht, HRI-Schicht (HRI = High Refractive Index), Replikationsschicht mit optisch aktiven und/oder optisch variablen Strukturen, insbesondere optisch aktiven Reliefstrukturen, vorzugsweise diffraktiven Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktiven Strukturen und/oder Mattstrukturen. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht sind oder werden bevorzugt bei dem Verfahren zur Herstellung der Dekorlage aufgebracht. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.The decorative layer or the decorative layer can preferably have several layers, individually, multiple times or in combination selected from: primer layer, adhesive layer, adhesion promoter layer, color layer, color lacquer layer, masking layer, spacer layer, light guide layer, functional layer, in particular optical functional layer, metal layer, reflection layer, HRI layer (HRI = High Refractive Index), replication layer with optically active and/or optically variable structures, in particular optically active relief structures, preferably diffractive structures and/or holograms and/or refractive structures and/or matt structures. The one or more layers of the decorative layer are or are preferably applied in the process for producing the decorative layer. The one or more layers of the decorative layer can each be present over the entire surface or partially. The one or more layers of the decorative layer can each overlap in areas and/or be adjacent to one another in areas. The adjacent arrangement can be spaced apart relative to one another or directly adjacent to one another without spaced apart relative to one another.
Insbesondere kann die Dekorlage eine Grundierungsschicht und/oder eine Kleberschicht aufweisen. Die Grundierungsschicht und/oder Kleberschicht ist vorzugsweise unmittelbar auf einer der zumindest einen Dekorschicht angeordnet. Vorzugsweise ist die Grundierungsschicht und/oder die Kleberschicht mit der ersten Schicht verbunden. Die erste Schicht ist in diesem Fall unmittelbar auf der Grundierungsschicht und/oder Kleberschicht angeordnet. Die erste Schicht ist vorzugsweise aus zumindest einem Thermoplast gebildet.In particular, the decorative layer can have a primer layer and/or an adhesive layer. The primer layer and/or adhesive layer is preferably arranged directly on one of the at least one decorative layer. The primer layer and/or the adhesive layer is preferably connected to the first layer. In this case, the first layer is arranged directly on the primer layer and/or adhesive layer. The first layer is preferably made of at least one thermoplastic.
Auf der ersten Schicht ist eine zweite Schicht aus einem zweiten Material angeordnet. Die zweite Schicht kann unmittelbar auf der ersten Schicht angeordnet sein. Alternativ dazu kann zumindest eine weitere Schicht, insbesondere eine weitere Dekorschicht und/oder eine eine weitere Dekorschicht aufweisende weitere Dekorlage zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet sein. Die zweite Schicht ist vorzugsweise aus Polyurethan gebildet. Die zweite Schicht kann auch als Schutzschicht bezeichnet werden.A second layer made of a second material is arranged on the first layer. The second layer can be arranged directly on the first layer. Alternatively, at least one further layer, in particular a further decorative layer and/or a further decorative layer having a further decorative layer, can be arranged between the first layer and the second layer. The second layer is preferably made of polyurethane. The second layer can also be referred to as a protective layer.
Die weitere Dekorlage oder die weitere Dekorschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: Grundierungsschicht, Kleberschicht, Haftvermittlerschicht, Farbschicht, Farblackschicht, Funktionsschicht, insbesondere optische Funktionsschicht, Metallschicht, Reflexionsschicht, HRI-Schicht (HRI = High Refractive Index), Replikationsschicht mit optisch aktiven und/oder optisch variablen Strukturen, insbesondere optisch aktiven Reliefstrukturen, vorzugsweise diffraktiven Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktiven Strukturen und/oder Mattstrukturen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht sind oder werden bevorzugt bei dem Verfahren zur Herstellung der weiteren Dekorlage aufgebracht. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.The further decorative layer or the further decorative layer can preferably have several layers, individually, multiple times or in combination selected from: primer layer, adhesive layer, adhesion promoter layer, color layer, color lacquer layer, functional layer, in particular optical functional layer, metal layer, reflection layer, HRI layer (HRI = High Refractive Index), replication layer with optically active and/or optically variable structures, in particular optically active relief structures, preferably diffractive structures and/or holograms and/or refractive structures and/or matt structures. The one or more layers of the further decorative layer are or are preferably applied in the process for producing the further decorative layer. The one or more layers of the further decorative layer can each be present over the entire surface or partially. The one or more layers of the further decorative layer can each overlap in areas and/or be adjacent to one another in areas. The adjacent arrangement can be spaced apart relative to one another or directly adjacent to one another without spaced apart relative to one another.
Die erste Schicht weist eine umlaufende Kante auf, vorzugsweise eine geschlossen umlaufende Kante. Die erste Schicht umfasst zumindest ein Halteelement oder ist mit zumindest einem Halteelement verbunden, insbesondere einstückig verbunden. Das Halteelement ist vorzugsweise aus dem ersten Material gebildet. Das Halteelement erstreckt sich entlang der Kante der ersten Schicht. Das Halteelement kann sich dabei teilweise entlang der Kante der ersten Schicht erstrecken. Alternativ kann sich das Halteelement vollständig entlang der Kante der ersten Schicht erstrecken. Aufgrund des Ausbildens des Halteelements kann die erste Schicht auch als eine Trägerschicht bezeichnet werden. Die erste Schicht kann in ihrer Wandstärke oder Dicke so bemessen sein, und/oder das erste Material kann so gewählt sein, dass das Bauteil eine vorgegebene mechanische Stabilität erreicht. Die mechanische Stabilität kann dabei eine Biegesteifigkeit oder Torsionsfestigkeit aufweisen.The first layer has a peripheral edge, preferably a closed peripheral edge. The first layer comprises at least one holding element or is connected to at least one holding element, in particular connected in one piece. The holding element is preferably made of the first material. The holding element extends along the edge of the first layer. The holding element can extend partially along the edge of the first layer. Alternatively, the holding element can extend completely extend continuously along the edge of the first layer. Due to the formation of the holding element, the first layer can also be referred to as a carrier layer. The first layer can be dimensioned in its wall thickness or thickness and/or the first material can be selected so that the component achieves a predetermined mechanical stability. The mechanical stability can have a bending stiffness or torsional strength.
Vorzugsweise erstreckt sich das Halteelement zumindest in einer zum Schichtaufbau senkrecht verlaufenden Richtung. Das Halteelement erstreckt sich also vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene, in der auch die flächenmäßige Erstreckung der ersten Schicht liegt. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Halteelement im Wesentlichen in einer zum Schichtaufbau senkrecht verlaufenden Richtung. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Halteelement ausschließlich in Ebenen, in denen auch die flächenmäßige Erstreckung der ersten Schicht liegt. Alternativ dazu kann sich das Halteelement teilweise auch in Richtung des Schichtaufbaus erstrecken. Es ist daher auch möglich, dass das Halteelement teilweise die Ebene verlässt, in der auch die flächenmäßige Erstreckung der ersten Schicht liegt.The holding element preferably extends at least in a direction perpendicular to the layer structure. The holding element therefore preferably extends essentially in a plane in which the areal extension of the first layer also lies. The holding element particularly preferably extends essentially in a direction perpendicular to the layer structure. The holding element particularly preferably extends exclusively in planes in which the areal extension of the first layer also lies. Alternatively, the holding element can also extend partially in the direction of the layer structure. It is therefore also possible for the holding element to partially leave the plane in which the areal extension of the first layer also lies.
Das Halteelement ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass das Bauteil durch eine Wechselwirkung des Halteelements mit zumindest einem Haltearm einer Haltevorrichtung fest gehalten und/oder fixiert wird. Das Halteelement ist insbesondere derart ausgestaltet, dass das Bauteil durch ein Eingreifen zumindest eines Haltearms einer Haltevorrichtung in das Halteelement fest gehalten und/oder fixiert wird. Das Eingreifen des Haltearms kann dabei unmittelbar an der umlaufenden Kante der ersten Schicht erfolgen. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass der Haltearm in einen bezüglich der umlaufenden Kante innen liegenden Bereich der ersten Schicht eingreift. Ein solcher Bereich kann insbesondere durch eine Einbuchtung gebildet sein. Darauf wird weiter unten näher eingegangen.The holding element is preferably designed such that the component is held firmly and/or fixed by an interaction of the holding element with at least one holding arm of a holding device. The holding element is in particular designed such that the component is held firmly and/or fixed by an engagement of at least one holding arm of a holding device in the holding element. The engagement of the holding arm can take place directly on the peripheral edge of the first layer. In this case, it is particularly possible for the holding arm to engage in an area of the first layer that is on the inside with respect to the peripheral edge. Such an area can in particular be formed by an indentation. This will be discussed in more detail below.
Alternativ dazu kann das Halteelement eine Anformung ausgehend von der umlaufenden Kante der ersten Schicht und/oder einen Vorsprung an der umlaufenden Kante der ersten Schicht umfassen. In diesem Fall findet die Wechselwirkung mit dem Haltearm also in einem bezüglich der umlaufenden Kante außen liegenden Bereich der ersten Schicht statt. Die Wechselwirkung kann durch ein Eingreifen des Haltearms in das Halteelement und/oder durch ein Eingreifen des Halteelements in den Haltearm realisiert sein. Die Anformung und/oder der Vorsprung kann selbst also auch wieder eine Einbuchtung aufweisen. Eine solche Anformung bzw. ein solcher Vorsprung kann insbesondere durch eine Lasche gebildet sein. Darauf wird weiter unten näher eingegangen.Alternatively, the holding element can comprise a molding starting from the peripheral edge of the first layer and/or a projection on the peripheral edge of the first layer. In this case, the interaction with the holding arm takes place in an area of the first layer that is located on the outside with respect to the peripheral edge. The interaction can be achieved by the holding arm engaging in the holding element and/or by the holding element engaging in the holding arm. The molding and/or the projection can also have an indentation. Such a molding or such a projection can in particular be formed by a tab. This will be discussed in more detail below.
Vorteilhafterweise wird das Bauteil durch das Halteelement in zwei entgegengesetzten Richtungen festgehalten oder fixiert, insbesondere auf Zug und Druck fixiert. In einer Ausgestaltung kann das Haltelement das Bauteil in einem Spritzgusswerkzeug fixieren. Insbesondere um auch bei einem Wechsel von Kavitätshälften oder Werkzeugteilen eine einfache Fertigung zu ermöglichen. Durch die vorteilhafte Fixierung des Bauteils auf Druck und Zug durch das Halteelement können dabei auf beiden Seiten des Bauteils Kavitätshälften oder Werkzeugteile gewechselt werden, ohne dass dadurch negative Einflüsse auf die Fertigung entstehen.The component is advantageously held or fixed in two opposite directions by the holding element, in particular by tension and pressure. In one embodiment, the holding element can fix the component in an injection molding tool. In particular, to enable simple production even when changing cavity halves or tool parts. Due to the advantageous fixation of the component by pressure and tension by the holding element, cavity halves or tool parts can be changed on both sides of the component without this having a negative impact on production.
Das Halteelement kann verwendet werden, um das fertige Bauteil an einem anderen Teil zu fixieren, beispielsweise verrasten oder verkleben. Alternativ kann das Haltelement nach Herstellung des Bauteils auch entfernt werden. Beispielsweise durch Abtrennen, vorzugsweise durch Abschneiden und/oder durch Abbrechen. Vorzugsweise kann das Halteelement entsprechende Sollbruchstellen aufweisen. Alternativ dazu oder zusätzlich kann das Halteelement durch Fräsen entfernt werden.The holding element can be used to fix the finished component to another part, for example by locking or gluing it. Alternatively, the holding element can also be removed after the component has been manufactured. For example, by separating it, preferably by cutting it off and/or breaking it off. The holding element can preferably have corresponding predetermined breaking points. Alternatively or additionally, the holding element can be removed by milling.
Auch wenn in den Erläuterungen zu Halteelement und/oder Haltearm diese Begriffe im Singular verwendet werden, versteht der Fachmann, dass die genannten Merkmale beim Vorhandensein mehrerer Halteelemente und/oder mehrerer Haltearme gleichfalls für alle Halteelemente und/oder Haltearme gelten können. In entsprechender Weise versteht der Fachmann bei Erläuterungen zu Halteelement und/oder Haltearm im Plural, dass die genannten Merkmale beim Vorhandensein nur eines Halteelements und/oder nur eines Haltearms gleichfalls gelten können.Even if these terms are used in the singular in the explanations of the holding element and/or holding arm, the person skilled in the art will understand that the features mentioned can also apply to all holding elements and/or holding arms if there are several holding elements and/or several holding arms. Similarly, when explanations of the holding element and/or holding arm are used in the plural, the person skilled in the art will understand that the features mentioned can also apply if there is only one holding element and/or only one holding arm.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage, die erste Schicht und ggf. weitere Dekorschichten und/oder weitere Applikationsschichten durch die darüberliegende, außenliegende und vorzugsweise aus Polyurethan gebildete zweite und/oder dritte Schicht als Schutzschicht geschützt sind. Dadurch werden zusätzliche Effekte ermöglicht, wie beispielsweise die Erzeugung einer verstärkten optischen Tiefenwirkung.One advantage of the invention is that the decorative layer comprising at least one decorative layer, the first layer and possibly further decorative layers and/or further application layers are protected by the second and/or third layer lying above it, which is preferably made of polyurethane, as a protective layer. This enables additional effects, such as the creation of an increased optical depth effect.
Vorteilhafterweise ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nur an einer Seite mit dem weiteren Schichtaufbau beschichtet. Insbesondere ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nicht beidseitig eingekapselt. Daher ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage vorteilhafterweise für eine weitere Bearbeitung zugänglich. Insbesondere ist durch den erfindungsgemäßen Schichtaufbau eine direkte Laserbearbeitung der Dekorlage bzw. Dekorschicht möglich, ohne dass dabei durch ein Spritzgussmaterial gelasert werden müsste. Durch die Laserbearbeitung können insbesondere eine oder mehrere Schichten der Dekorschicht gezielt entfernt, insbesondere ablatiert werden und/oder eine oder mehrere Schichten der Dekorschicht gezielt modifiziert werden. Eine solche Modifikation ist beispielsweise ein Bleichen und/oder ein Farbumschlag einer oder mehrere Schichten der Dekorschicht.Advantageously, the decorative layer comprising at least one decorative layer is only coated on one side with the further layer structure. In particular, the decorative layer comprising at least one decorative layer is not encapsulated on both sides. Therefore, the decorative layer comprising at least one decorative layer is advantageously accessible for further processing. In particular, the layer structure according to the invention enables direct laser processing of the decorative layer or decorative layer without having to laser through an injection molding material. By means of the laser processing, in particular one or more layers of the decorative layer can be specifically removed, in particular ablated, and/or one or more layers of the decorative layer can be specifically modified. Such a modification is, for example, bleaching and/or a color change of one or more layers of the decorative layer.
Weiterhin ergeben sich vielseitige Möglichkeiten der Strukturintegrationen. Dabei können Strukturen, insbesondere Reliefstrukturen, beispielsweise in einer Kavitätshälfte des Spritzgusswerkzeugs vorgesehen sein. Eine solche Struktur kann beispielsweise auf die zweite und/oder dritte Schicht, das heißt insbesondere auf die aus Polyurethan gebildete Schutzschicht, insbesondere als der Reliefstruktur des Spritzgusswerkzeugs entsprechende Reliefstruktur, abgebildet bzw. abgeformt werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil vorderseitig sichtbar ist. Weiterhin kann eine solche Struktur auf die erste Schicht abgebildet bzw. abgeformt werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil rückseitig sichtbar ist. Dabei ist hervorzuheben, dass bei einer rückseitigen Einbringung der Struktur die Dekorlage bzw. Dekorschicht auch sehr gut die Struktur mit abbildet bzw. abformt. Insbesondere als Reliefstrukturen können beispielsweise ein oder mehrere Mikrostrukturen und/oder Nanostrukturen vorgesehen sein, vorzugsweise ein oder mehrere diffraktive Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktive Strukturen und/oder Mattstrukturen.Furthermore, there are many possibilities for integrating structures. Structures, in particular relief structures, can be provided in one cavity half of the injection molding tool, for example. Such a structure can be imaged or molded onto the second and/or third layer, i.e. in particular onto the protective layer made of polyurethane, in particular as a relief structure corresponding to the relief structure of the injection molding tool, so that the structure is visible on the front side of the finished component. Furthermore, such a structure can be imaged or molded onto the first layer so that the structure is visible on the back side of the finished component. It should be emphasized that when the structure is introduced on the back side, the decorative layer also images or molds the structure very well. In particular, one or more microstructures and/or nanostructures can be provided as relief structures, for example, preferably one or more diffractive structures and/or holograms and/or refractive structures and/or matt structures.
Weiterhin sind rückseitige Strukturen, welche sich durch die Dekorlage bzw. Dekorschicht bzw. eine diese umfassende IMD-Folie mit abbilden, hervorragend als Designelement sichtbar. Das Vorsehen von rückseitigen Strukturen kann auch mittels Laser erfolgen. Durch die Laserbearbeitung können insbesondere eine oder mehrere Schichten der Dekorschicht gezielt entfernt, insbesondere ablatiert werden und dadurch insbesondere eine optisch sichtbare flächige Strukturierung und/oder ein Oberflächenrelief erzeugt werden. Weiterhin kann eine weitere Applikation mittels Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden.Furthermore, rear structures, which are reflected by the decorative layer or an IMD film covering it, are clearly visible as a design element. Rear structures can also be provided using a laser. Laser processing can be used to specifically remove one or more layers of the decorative layer, in particular to ablate them, and in particular to create a visually visible flat structure and/or a surface relief. Furthermore, further application can be carried out using hot stamping and/or cold stamping and/or digital printing and/or functional foil bonding (FFB).
Das Bauteil kann vorteilhafterweise im Automobilbau als ein Karosserieteil im Exterieur, oder als ein Funktionsteil und/oder Dekorteil im Interieur verwendet werden. Insbesondere kann eine Verwendung bei Automobil-Innenteilen wie Türleisten, Leisten in Instrumententafeln, Ganghebelblenden und Mittelkonsolenblenden, bei Automobil-Außenteilen wie Türrammschutzleisten und Abdeckungen an A-, B- und C-Säulen, im Audio- und Video-Bereich bei Dekorleisten an Gehäusen von Radio- und Fernsehgeräten, sowie im Telekommunikationsbereich bei Gehäuseschalen mobiler Geräte wie Handys oder Navigationsgeräten vorgesehen sein.The component can advantageously be used in automobile construction as a body part on the exterior, or as a functional part and/or decorative part in the interior. In particular, it can be used for interior automobile parts such as door strips, strips in instrument panels, gear lever covers and center console covers, for exterior automobile parts such as door ram protection strips and covers on A, B and C pillars, in the audio and video sector for decorative strips on the housings of radio and television sets, and in the telecommunications sector for housing shells of mobile devices such as cell phones or navigation devices.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das erste Material durch ein Spritzgussmaterial gebildet, insbesondere durch zumindest einen Thermoplast, oder durch Polyurethan.According to an advantageous embodiment of the invention, the first material is formed by an injection molding material, in particular by at least one thermoplastic, or by polyurethane.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Material ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second material is a flooding material, in particular polyurethane.
Polyurethan ist nicht thermoplastisch, sondern ein Reaktionsprodukt mit einer anfänglich sehr niedrigen Viskosität. Daher kann Polyurethan Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, abformen. Das erfindungsgemäße Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des erfindungsgemäßen Bauteils, kann daher Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aufweisen. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Bevorzugt kann das Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des Bauteils, besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Im Vergleich zum Spritzgießverfahren mit thermoplastischen Materialien entstehen beim Überfluten mit Polyurethan sehr geringe und/oder sehr wenige geometrische Verzüge und/oder Einfallstellen und/oder Lunker. Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen daher vorteilhafterweise eine hohe optische Qualität auf.Polyurethane is not thermoplastic, but a reaction product with an initially very low viscosity. Polyurethane can therefore mold geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. The component according to the invention, in particular the second layer of the component according to the invention, can therefore have geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. These geometries and/or structures can, for example, comprise abrupt or continuous cross-sectional changes, in particular tapers, corners, edges, tips and/or arches. The component, in particular the second layer of the component, can preferably have particularly thick walls and/or abrupt jumps in wall thickness. In comparison to the injection molding process with thermoplastic materials, very little and/or very few geometric distortions and/or sink marks and/or cavities occur when flooding with polyurethane. The components according to the invention therefore advantageously have a high optical quality.
Das erste Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere ein transparenter Thermoplast oder transparentes Polyurethan.The first material is preferably transparent, in particular a transparent thermoplastic or transparent polyurethane.
Das zweite Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere transparentes Polyurethan.The second material is preferably transparent, in particular transparent polyurethane.
Es ist auch denkbar, dass das erste Material und/oder das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt ist und/oder eingefärbt ist. Das erste Material und das zweite Material können dabei unterschiedliche Transmissionsgrade aufweisen.It is also conceivable that the first material and/or the second material is translucent or opaque and/or colored. The first material and the second material can have different degrees of transmission.
In der vorliegenden Anmeldung wird eine Folie, Schicht oder Lage oder ein Material bei einer Transmission größer als 70% vorzugsweise als transparent bezeichnet. Bei einer Transmission zwischen 50% und 70% wird die Folie, Schicht oder Lage oder das Material vorzugsweise als transluzent bezeichnet. Bei einer Transmission von weniger als 50% wird die Folie, Schicht oder Lage oder das Material vorzugsweise als opak bezeichnet. Die genannten Prozent-Werte (%-Werte) beziehen sich insbesondere auf eine Transmission im vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Wellenlängenbereich. Der vom menschlichen Auge wahrnehmbare Wellenlängenbereich wird vorzugsweise als der Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm angenommen.In the present application, a film, layer or ply or a material with a transmission greater than 70% is preferably referred to as transparent. With a transmission between 50% and 70%, the film, layer or ply or the material is preferably referred to as translucent. With a transmission of less than 50%, the film, layer or ply or the material is preferably referred to as opaque. The percentage values (% values) mentioned relate in particular to a transmission in the wavelength range perceptible to the human eye. The wavelength range perceptible to the human eye is preferably assumed to be the wavelength range from 380 nm to 780 nm.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der zweiten Schicht eine dritte Schicht aus einem dritten Material angeordnet. Vorzugsweise ist die dritte Schicht unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet. Das dritte Material ist vorzugsweise ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Das dritte Material ist vorzugsweise transparent, insbesondere transparentes Polyurethan.According to a further advantageous embodiment of the invention, a third layer made of a third material is arranged on the second layer. The third layer is preferably arranged directly on the second layer. The third material is preferably a flooding material, in particular polyurethane. The third material is preferably transparent, in particular transparent polyurethane.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite Schicht und die dritte Schicht jeweils aus einem Überflutungsmaterial, insbesondere aus Polyurethan gebildet. Das zweite und das dritte Material sind in dieser Ausgestaltung also jeweils ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Vorzugsweise ist dabei das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt und/oder eingefärbt. Vorzugsweise ist dabei das dritte Material transparent ausgeführt. Vorzugsweise bildet die zweite Schicht dabei Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aus. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann die zweite Schicht besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Die dritte Schicht ist dabei vorzugsweise unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet. Die dritte Schicht überdeckt dabei vorzugsweise die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen. Die dritte Schicht weist vorzugsweise eine glatte freie Oberfläche oder eine in anderer Weise als die zweite Schicht strukturierte freie Oberfläche auf. Vorzugsweise bildet die dritte Schicht also eine Schutzschicht auf der zweiten Schicht aus. Vorteilhafterweise sind die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen durch die dritte Schicht vor Verschmutzung und/oder Beschädigung geschützt und bleiben durch diese sichtbar. Es kann vorgesehen sein, dass zur Glättung der Strukturen der zweiten Schicht, mehrere Lagen der dritten Schicht vorgesehen sind.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second layer and the third layer are each made of a flooding material, in particular polyurethane. In this embodiment, the second and the third material are each a flooding material, in particular polyurethane. The second material is preferably translucent or opaque and/or colored. The third material is preferably transparent. The second layer preferably forms geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. These geometries and/or structures can, for example, include abrupt or continuous cross-sectional changes, in particular tapers, corners, edges, tips and/or arches. In particular, the second layer can have particularly thick walls and/or abrupt jumps in wall thickness. The third layer is preferably arranged directly on the second layer. The third layer preferably covers the geometries and/or structures formed by the second layer. The third layer preferably has a smooth free surface or a free surface structured in a different way than the second layer. The third layer therefore preferably forms a protective layer on the second layer. Advantageously, the geometries and/or structures formed by the second layer are protected from contamination and/or damage by the third layer and remain visible through it. It can be provided that several layers of the third layer are provided to smooth the structures of the second layer.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement zum Halten des Bauteils in einem Spritzgusswerkzeug ausgebildet. Das Bauteil kann dadurch im Spritzgusswerkzeug fixiert werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the holding element is designed to hold the component in an injection molding tool. The component can thus be fixed in the injection molding tool.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement als eine nach außen hervorstehende Lasche ausgebildet. In diesem Fall ist das Halteelement aus dem ersten Material gebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Halteelement als eine Einbuchtung im ersten Material ausgebildet. Die Einbuchtung kann in einem bezüglich der umlaufenden Kante der ersten Schicht innen liegenden Bereich vorgesehen sein. Insbesondere kann das Halteelement als eine Lasche ausgebildet sein, welche eine Einbuchtung aufweist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the holding element is designed as a tab that protrudes outwards. In this case, the holding element is made of the first material. Alternatively or additionally, the holding element is designed as an indentation in the first material. The indentation can be provided in an area that is on the inside with respect to the peripheral edge of the first layer. In particular, the holding element can be designed as a tab that has an indentation.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Einbuchtung zum Eingreifen einer Haltevorrichtung eines Spritzgusswerkzeugs ausgebildet. Die Haltevorrichtung kann dazu einen beweglichen Haltearm umfassen. Die Einbuchtung kann zur Aufnahme eines Endes des beweglichen Haltearms ausgebildet sein. Insbesondere ist die Einbuchtung zum formschlüssigen Eingreifen der Haltevorrichtung eines Spritzgusswerkzeugs ausgebildet. Dabei wird vorzugsweise das Ende des Haltearms formschlüssig gehalten. Insbesondere ist die Einbuchtung komplementär zu der Kontur der Spitze des Haltearmes ausgebildet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the indentation is designed to engage a holding device of an injection molding tool. The holding device can comprise a movable holding arm for this purpose. The indentation can be designed to receive one end of the movable holding arm. In particular, the indentation is designed to positively engage the holding device of an injection molding tool. The end of the holding arm is preferably held in a positively locking manner. In particular, the indentation is designed to complement the contour of the tip of the holding arm.
Das Halteelement und die Haltevorrichtung bleiben insbesondere beim Wirken einer äußeren Kraft fest miteinander verbunden, die in eine Richtung senkrecht zur ersten Schicht wirkt.The holding element and the holding device remain firmly connected to each other, in particular when an external force acts in a direction perpendicular to the first layer.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Dekorlage eine zu transferierende Lage einer IMD-Folie oder eines Labels. Alternativ dazu ist die Dekorlage Bestandteil einer Insert-Folie.According to a further advantageous embodiment of the invention, the decorative layer is a layer of an IMD film or a label to be transferred. Alternatively, the decorative layer is part of an insert film.
Die IMD-Folie weist vorzugsweise eine Dekorlage und eine Trägerlage auf, wobei die Dekorlage mehrere Dekorschichten umfassen kann. Die Trägerlage wird vorzugsweise am Ende des Verfahrens zur Herstellung des Bauteils abgezogen. Daher umfasst das fertige Bauteil vorzugsweise nicht die Trägerlage der IMD-Folie.The IMD film preferably has a decorative layer and a carrier layer, wherein the decorative layer can comprise several decorative layers. The carrier layer is preferably removed at the end of the process for producing the component. Therefore, the finished component preferably does not comprise the carrier layer of the IMD film.
Alternativ zu einer IMD-Folie kann eine Insert-Folie verwendet werden, wobei eine Insert-Folie eine Dekorlage und eine Trägerlage aufweist. Im Gegensatz zur IMD-Folie verbleibt bei der Insert-Folie die Trägerlage im Schichtaufbau. Daher umfasst das fertige Bauteil bei einer Herstellung mit einer Insert-Folie vorzugsweise auch die Trägerlage.As an alternative to an IMD film, an insert film can be used, whereby an insert film has a decorative layer and a carrier layer. In contrast to the IMD film, the carrier layer of the insert film remains in the layer structure. Therefore, when manufactured with an insert film, the finished component preferably also includes the carrier layer.
Die Trägerlage einer IMD-Folie und/oder Insert-Folie kann mindestens eine Trägerschicht umfassen. Die Trägerschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: PET-Träger und/oder Ablöseschicht und/oder thermoplastischer Träger.The carrier layer of an IMD film and/or insert film can comprise at least one carrier layer. The carrier layer can preferably have several layers, individually, multiple times or in combination selected from: PET carrier and/or release layer and/or thermoplastic carrier.
Die ein oder mehreren Schichten der Trägerschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der Trägerschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.The one or more layers of the carrier layer can each cover the entire surface or each cover part of the surface. The one or more layers of the carrier layer can each overlap in areas of the surface and/or be adjacent to one another in areas of the surface. The adjacent arrangements can be spaced apart relative to one another or directly adjacent to one another without any space relative to one another.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage angeordnet. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage kann dabei durch Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) auf der ersten Schicht aufgebracht sein. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage ist also vorzugsweise zwischen der aus Thermoplast ausgebildeten ersten Schicht und der aus Polyurethan ausgebildeten zweiten Schicht angeordnet.According to a further advantageous embodiment of the invention, a further decorative layer and/or a further decorative layer comprising at least one further decorative layer is arranged between the first layer and the second layer. The further decorative layer and/or the further decorative layer can be applied to the first layer by hot stamping and/or cold stamping and/or digital printing and/or functional foil bonding (FFB). The further decorative layer and/or the further decorative layer is therefore preferably arranged between the first layer made of thermoplastic and the second layer made of polyurethane.
Die weitere Dekorlage oder die weitere Dekorschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: Grundierungsschicht, Kleberschicht, Haftvermittlerschicht, Farbschicht, Farblackschicht, Funktionsschicht, insbesondere optische Funktionsschicht, Metallschicht, Reflexionsschicht, HRI-Schicht (HRI = High Refractive Index), Replikationsschicht mit optisch aktiven und/oder optisch variablen Strukturen, insbesondere optisch aktiven Reliefstrukturen, vorzugsweise diffraktiven Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktiven Strukturen und/oder Mattstrukturen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht sind oder werden bevorzugt bei dem Verfahren zur Herstellung der weiteren Dekorlage aufgebracht. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorlage oder der weiteren Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen. The further decorative layer or the further decorative layer can preferably have several layers, individually, multiple times or in combination selected from: primer layer, adhesive layer, adhesion promoter layer, color layer, color lacquer layer, functional layer, in particular optical functional layer, metal layer, reflection layer, HRI layer (HRI = High Refractive Index), replication layer with optically active and/or optically variable structures, in particular optically active relief structures, preferably diffractive structures and/or holograms and/or refractive structures and/or matt structures. The one or more layers of the further decorative layer are or are preferably applied in the process for producing the further decorative layer. The one or more layers of the further decorative layer can each be present over the entire surface or partially. The one or more layers of the further decorative layer or the further decorative layer can each overlap in areas and/or be adjacent to one another in areas. The adjacent arrangement can be spaced apart relative to one another or directly adjacent to one another without space relative to one another.
Vorteilhafterweise ergänzen sich die Dekorlage und die weitere Dekorschicht bzw. die weitere Dekorlage in der Ausbildung eines Designs, insbesondere in Verbindung mit Durchleuchtungstechnologien. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht und/oder der Dekorlage und/oder der weiteren Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.The decorative layer and the further decorative layer or the further decorative layer advantageously complement each other in the formation of a design, in particular in conjunction with transillumination technologies. The one or more layers of the decorative layer and/or the decorative layer and/or the further decorative layer can each overlap in some areas and/or be adjacent to each other in some areas. The adjacent arrangement can be spaced apart relative to each other or directly adjacent to each other without space relative to each other.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste Schicht genau ein Halteelement. Das Halteelement ist vorzugsweise umlaufend um das Bauteil ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist das Halteelement vollständig umlaufend um das Bauteil ausgestaltet. In diesem Fall erstreckt sich das Halteelement vollumfänglich entlang der die die erste Schicht umlaufenden Kante.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first layer comprises exactly one holding element. The holding element is preferably designed to run all the way around the component. The holding element is particularly preferably designed to run all the way around the component. In this case, the holding element extends all the way around the edge that runs around the first layer.
Alternativ dazu kann die erste Schicht mehrere Halteelemente umfassen. Insbesondere kann eine gerade oder ungerade Anzahl an Halteelementen vorgesehen sein. Bevorzugt sind zwischen 2 und 20 Halteelemente, besonders bevorzugt zwischen 2 und 16 Halteelemente, weiter bevorzugt zwischen 2 und 12 Halteelemente, vorgesehen.Alternatively, the first layer can comprise several holding elements. In particular, an even or odd number of holding elements can be provided. Between 2 and 20 holding elements are preferred. elements, particularly preferably between 2 and 16 holding elements, more preferably between 2 and 12 holding elements.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste Schicht zwei, drei, vier, fünf, sechs, acht, zehn oder zwölf Halteelemente. Die Halteelemente sind dabei vorzugsweise zueinander beabstandet entlang der Kante der ersten Schicht angeordnet. Die Halteelemente bilden dabei vorzugsweise gleiche Abstände zueinander aus. Die Abstände der Halteelemente können jedoch auch variieren. Die Halteelemente sind vorzugsweise symmetrisch zueinander angeordnet. Die Halteelemente können vorzugsweise jeweils paarweise angeordnet sein. Ein Paar kann dabei einander gegenüberliegend, insbesondere einander symmetrisch und/oder diametral gegenüberliegend, angeordnet sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first layer comprises two, three, four, five, six, eight, ten or twelve holding elements. The holding elements are preferably arranged at a distance from one another along the edge of the first layer. The holding elements are preferably spaced equally apart from one another. However, the spacing of the holding elements can also vary. The holding elements are preferably arranged symmetrically to one another. The holding elements can preferably be arranged in pairs. A pair can be arranged opposite one another, in particular symmetrically and/or diametrically opposite one another.
Beispielsweise bildet die Kante der ersten Schicht ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, aus. In diesem Fall kann die erste Schicht zwei Halteelemente umfassen, welche an zwei gegenüberliegenden Abschnitten der Kante, das heißt an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rechtecks bzw. Quadrats, angeordnet sind. Als weiteres Beispiel kann in diesem Fall die erste Schicht vier Halteelemente umfassen. Dabei kann an jedem Abschnitt der Kante, das heißt an jeder Seite des Rechtecks bzw. Quadrats, ein Halteelement angeordnet sein, so dass jeweils zwei Halteelemente paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Halteelemente dabei jeweils in der Mitte der jeweiligen Seite des Rechtecks bzw. Quadrats angeordnet.For example, the edge of the first layer forms a rectangle, in particular a square. In this case, the first layer can comprise two holding elements, which are arranged on two opposite sections of the edge, i.e. on two opposite sides of the rectangle or square. As a further example, in this case the first layer can comprise four holding elements. A holding element can be arranged on each section of the edge, i.e. on each side of the rectangle or square, so that two holding elements are arranged opposite one another in pairs. The holding elements are preferably arranged in the middle of the respective side of the rectangle or square.
In einem weiteren Beispiel bildet die Kante der ersten Schicht ein Dreieck, insbesondere ein gleichseitiges Dreieck, aus. In diesem Fall kann die erste Schicht drei Halteelemente umfassen. Dabei kann an jedem Abschnitt der Kante, das heißt an jeder Seite des Dreiecks bzw. des gleichseitigen Dreiecks, ein Halteelement angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Halteelemente dabei jeweils in der Mitte der jeweiligen Seite des Dreiecks bzw. des gleichseitigen Dreiecks angeordnet.In a further example, the edge of the first layer forms a triangle, in particular an equilateral triangle. In this case, the first layer can comprise three holding elements. A holding element can be arranged on each section of the edge, i.e. on each side of the triangle or equilateral triangle. The holding elements are preferably arranged in the middle of the respective side of the triangle or equilateral triangle.
In einem weiteren Beispiel bildet die Kante der ersten Schicht ein Sechseck, insbesondere ein gleichseitiges Sechseck, aus. In diesem Fall kann die erste Schicht sechs Halteelemente umfassen. Dabei kann an jedem Abschnitt der Kante, das heißt an jeder Seite des Sechsecks bzw. des gleichseitigen Sechsecks, ein Halteelement angeordnet sein, so dass jeweils zwei Halteelemente paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Halteelemente dabei jeweils in der Mitte der jeweiligen Seite des Sechsecks bzw. des gleichseitigen Sechsecks angeordnet.In a further example, the edge of the first layer forms a hexagon, in particular an equilateral hexagon. In this case, the first layer can comprise six holding elements. A holding element can be arranged on each section of the edge, i.e. on each side of the hexagon or the equilateral hexagon, so that two holding elements are arranged opposite one another in pairs. The holding elements are preferably arranged in the middle of the respective side of the hexagon or the equilateral hexagon.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Schicht eine Wandstärke von 0,5 mm bis 10 mm auf. Vorzugsweise weist die erste Schicht eine Wandstärke von 1 mm bis 5 mm auf. Besonders bevorzugt weist die erste Schicht eine Wandstärke von 1,5 mm bis 3 mm auf. Die erste Schicht weist vorzugsweise eine ebene und/oder glatte der zweiten Schicht zugewandte Oberfläche auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first layer has a wall thickness of 0.5 mm to 10 mm. The first layer preferably has a wall thickness of 1 mm to 5 mm. The first layer particularly preferably has a wall thickness of 1.5 mm to 3 mm. The first layer preferably has a flat and/or smooth surface facing the second layer.
Die Wandstärke einer Schicht kann im Sinn der vorliegenden Anmeldung auch mit dem Begriff „Schichtstärke“ der Schicht oder mit dem Begriff „Schichtdicke“ oder „Dicke“ der Schicht bezeichnet werden. Die Wandstärke erstreckt sich dabei in Richtung des Schichtaufbaus des Bauteils.In the context of the present application, the wall thickness of a layer can also be referred to as the “layer thickness” of the layer or as the “layer thickness” or “thickness” of the layer. The wall thickness extends in the direction of the layer structure of the component.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 50 mm auf. Insbesondere weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 30 mm auf. Vorzugsweise weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,3 mm bis 15 mm auf. Bevorzugt weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,5 mm bis 5 mm auf. Besonders bevorzugt weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,8 mm bis 3 mm auf. Vorzugsweise weisen dabei nur einzelne Strukturen die volle Wandstärke auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second layer has a wall thickness of 0.2 mm to 50 mm. In particular, the second layer has a wall thickness of 0.2 mm to 30 mm. Preferably, the second layer has a wall thickness of 0.3 mm to 15 mm. Preferably, the second layer has a wall thickness of 0.5 mm to 5 mm. Particularly preferably, the second layer has a wall thickness of 0.8 mm to 3 mm. Preferably, only individual structures have the full wall thickness.
Vorzugsweise bildet die zweite Schicht dabei Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aus. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann die zweite Schicht besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen.The second layer preferably forms geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. These geometries and/or structures can, for example, comprise abrupt or continuous cross-sectional changes, in particular tapers, corners, edges, tips and/or arches. In particular, the second layer can have particularly thick walls and/or abrupt wall thickness jumps.
Insbesondere mittels Laserbearbeitung und/oder mittels mechanischen Bearbeitens und/oder mittels Verwendung von Werkzeugstrukturen ist es möglich, offen liegende Reliefstrukturen in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht zu erzeugen mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm. Damit sind feinste Details, insbesondere für Motive und/oder alphanumerische Informationen herstellbar. Es ist auch möglich, derartige feine Strukturen mit gröberen, makroskopischen Strukturen zu kombinieren, entweder in einer lateral benachbarten Kombination oder als Überlagerung einer groben Struktur mit einer feinen Struktur. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem mehrere Bearbeitungsschritte kombiniert werden, beispielsweise zur Erzeugung von groben Strukturen mit Abmessungen der einzelnen Strukturelemente von 0,5 mm bis 50 mm in Kombination mit einer Laserbearbeitung und/oder mechanischen Bearbeitung benachbart dazu und/oder überlagert dazu mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm. Es ist aber ebenso möglich, dass grobe Strukturen und feine Strukturen gemeinsam als Werkzeugstruktur vorliegen und so in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht abgeformt werden. Die Tiefe der Reliefstrukturen kann zwischen 0,001 mm und der maximalen Wandstärke der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht liegen, insbesondere zwischen 0,001 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 15 mm.In particular by means of laser processing and/or mechanical processing and/or by using tool structures, it is possible to produce exposed relief structures in the second layer, which is preferably made of polyurethane, with a minimum line thickness and/or a minimum laserable dot diameter of 5 µm to 150 µm, preferably 10 µm to 100 µm. This makes it possible to produce the finest details, in particular for motifs and/or alphanumeric information. It is also possible to to combine such fine structures with coarser, macroscopic structures, either in a laterally adjacent combination or as an overlay of a coarse structure with a fine structure. This can be achieved in particular by combining several processing steps, for example to produce coarse structures with dimensions of the individual structural elements of 0.5 mm to 50 mm in combination with laser processing and/or mechanical processing adjacent to this and/or superimposed thereon with a minimum line thickness and/or a minimum laserable point diameter of 5 µm to 150 µm, preferably 10 µm to 100 µm. However, it is also possible for coarse structures and fine structures to be present together as a tool structure and thus molded in the second layer, which is preferably made of polyurethane. The depth of the relief structures can be between 0.001 mm and the maximum wall thickness of the second layer, which is preferably made of polyurethane, in particular between 0.001 mm and 50 mm, preferably between 0.001 mm and 30 mm, preferably between 0.001 mm and 15 mm.
Vorteilhafterweise können erfindungsgemäße Bauteile ein großes Spektrum an Wandstärken aufweisen. Insbesondere können erfindungsgemäße Bauteile besonders dünne und/oder besonders dicke Wandstärken aufweisen. Vorteilhafterweise können erfindungsgemäße Bauteile zugleich besonders dünne und besonders dicke Wandstärken auf. Derartige Wandstärken sind alleine mittels eines Spritzgießverfahrens mit thermoplastischen Materialien sehr schwierig oder nicht zu erreichen.Advantageously, components according to the invention can have a wide range of wall thicknesses. In particular, components according to the invention can have particularly thin and/or particularly thick wall thicknesses. Advantageously, components according to the invention can have particularly thin and particularly thick wall thicknesses at the same time. Such wall thicknesses are very difficult or impossible to achieve using an injection molding process with thermoplastic materials alone.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 50 mm auf. Insbesondere weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 30 mm auf. Vorzugsweise weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,3 mm bis 15 mm auf. Bevorzugt weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,5 mm bis 5 mm auf. Besonders bevorzugt weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,8 mm bis 3 mm auf. Dabei ist die dritte Schicht insbesondere komplementär zur zweiten Schicht angeordnet. Das heißt die in der zweiten Schicht ausgebildeten Strukturen werden durch die dritte Schicht vorzugsweise ausgeglichen. Vorzugsweise weist die dritte Schicht eine ebene und/oder glatte der zweiten Schicht abgewandte Oberfläche auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the third layer has a wall thickness of 0.2 mm to 50 mm. In particular, the third layer has a wall thickness of 0.2 mm to 30 mm. Preferably, the third layer has a wall thickness of 0.3 mm to 15 mm. Preferably, the third layer has a wall thickness of 0.5 mm to 5 mm. Particularly preferably, the third layer has a wall thickness of 0.8 mm to 3 mm. In this case, the third layer is arranged in particular complementary to the second layer. This means that the structures formed in the second layer are preferably balanced out by the third layer. Preferably, the third layer has a flat and/or smooth surface facing away from the second layer.
Nach Maßgabe der Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aufweisend einen Schichtaufbau, insbesondere einen Schichtaufbau mit wenigstens zwei Schichten, vorzugsweise zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils, die folgenden Schritte, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge:
- a) Bereitstellen eines eine Haltevorrichtung sowie eine erste und zweite Kavitätshälfte umfassenden Spritzgusswerkzeugs,
- b) Einbringen einer eine Dekorlage mit zumindest einer Dekorschicht umfassenden Folie in die erste Kavitätshälfte,
- c) Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der zweiten Kavitätshälfte in die erste Kavitätshälfte, so dass ein an der Folie anliegender erster Hohlraum entsteht,
- d) Beschichten der Folie mit einem ersten Material unter Ausbildung einer ersten Schicht durch Einbringen des ersten Materials in den ersten Hohlraum, wobei die erste Schicht mit zumindest einem Halteelement derart ausbildet wird, dass die Haltevorrichtung formschlüssig zum Halteelement angeordnet ist,
- e) Entfernen der zweiten Kavitätshälfte, wobei die mit der ersten Schicht beschichtete Folie in der ersten Kavitätshälfte verbleibt, indem das Halteelement durch die Haltevorrichtung gehalten wird.
- a) providing an injection molding tool comprising a holding device and a first and second cavity half,
- b) introducing a film comprising a decorative layer with at least one decorative layer into the first cavity half,
- c) closing the injection moulding tool by inserting the second cavity half into the first cavity half so that a first cavity is created adjacent to the film,
- d) coating the film with a first material to form a first layer by introducing the first material into the first cavity, wherein the first layer is formed with at least one holding element such that the holding device is arranged in a form-fitting manner with the holding element,
- e) removing the second cavity half, wherein the film coated with the first layer remains in the first cavity half by holding the holding element by the holding device.
Die Haltevorrichtung ist dabei vorzugsweise beweglich und/oder umfasst beweglich Bestandteile, insbesondere einen beweglichen Klemmrahmen und/oder zumindest einen beweglichen Haltearm.The holding device is preferably movable and/or comprises movable components, in particular a movable clamping frame and/or at least one movable holding arm.
Nach dem Einbringen der Folie in die erste Kavitätshälfte im Schritt b) und/oder vor dem Schließen des Spritzgusswerkzeugs im Schritt c) wird vorzugsweise die Haltevorrichtung, insbesondere der Klemmrahmen, gegen die Folie bewegt. Die Bewegung erfolgt vorzugsweise in eine Richtung senkrecht zu einer durch die Folie ausgebildeten Ebene. Die Folie wird dadurch vorzugsweise gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt. Vorzugsweise wird die Folie zwischen der Haltevorrichtung, insbesondere zwischen dem Klemmrahmen, und der ersten Kavitätshälfte fixiert. Siehe auch Schritt I) weiter unten.After the film has been introduced into the first cavity half in step b) and/or before the injection molding tool is closed in step c), the holding device, in particular the clamping frame, is preferably moved against the film. The movement preferably takes place in a direction perpendicular to a plane formed by the film. The film is thereby preferably pressed against the first cavity half. The film is preferably fixed between the holding device, in particular between the clamping frame, and the first cavity half. See also step I) below.
Im Schritt d) wird das erste Material vorzugsweise durch zumindest einen Thermoplast gebildet. Das Beschichten der Folie kann also auch als Hinterspritzen der Folie bezeichnet werden. Alternativ dazu kann das erste Material Polyurethan sein.In step d), the first material is preferably formed by at least one thermoplastic. Coating the film can therefore also be referred to as back-injection molding of the film. Alternatively, the first material can be polyurethane.
Das Beschichten bzw. Hinterspritzen der Folie im Schritt d) erfolgt vorzugsweise auf der Rückseite der Folie, insbesondere auf einer von der Folie gebildeten Grundierungsschicht. Die Grundierungsschicht ist vorzugsweise als eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht ausgeführt. Die Folie ist dabei vorzugsweise eine IMD-Folie oder Insert-Folie.The coating or back-injection of the film in step d) preferably takes place on the back of the film, in particular on a primer layer formed by the film. The primer layer is preferably designed as an adhesive layer for a connection with the thermoplastic of the first layer. The film is preferably an IMD film or insert film.
Das Beschichten bzw. Hinterspritzen der Folie mit dem ersten Material unter Ausbildung der ersten Schicht erfolgt im Schritt d) vorzugsweise unmittelbar auf der Folie.The coating or back-injection of the film with the first material to form the first layer is preferably carried out in step d) directly on the film.
Beim Beschichten bzw. Hinterspritzen der Folie im Schritt d) wird die erste Schicht mit dem zumindest einen Halteelement vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Haltevorrichtung formschlüssig mit dem Halteelement verbunden ist. Vorzugsweise ist dabei ein durch die Haltevorrichtung ausgebildeter Haltearm formschlüssig zum Halteelement angeordnet und/oder formschlüssig mit dem Halteelement verbunden. Insbesondere kann die erste Schicht als eine Trägerschicht ausgebildet sein. Die erste Schicht kann in ihrer Wandstärke oder Dicke so bemessen sein, und/oder das erste Material kann so gewählt sein, dass das Bauteil eine vorgegebene mechanische Stabilität erreicht. Die mechanische Stabilität kann dabei eine Biegesteifigkeit oder Torsionsfestigkeit aufweisen.When coating or back-injecting the film in step d), the first layer with the at least one holding element is preferably formed in such a way that the holding device is positively connected to the holding element. Preferably, a holding arm formed by the holding device is arranged in a positively locking manner to the holding element and/or is positively connected to the holding element. In particular, the first layer can be formed as a carrier layer. The wall thickness or thickness of the first layer can be dimensioned such that the component achieves a predetermined mechanical stability. The mechanical stability can have a flexural rigidity or torsional strength.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Spritzgusswerkzeug eine dritte Kavitätshälfte. Das Verfahren umfasst zusätzlich die folgenden Schritte, die vorzugsweise nach Schritt e) durchgeführt werden, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge:
- f) Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der dritten Kavitätshälfte in die erste Kavitätshälfte, so dass ein zweiter Hohlraum entsteht,
- g) Beschichten der mit der ersten Schicht beschichteten Folie mit einem zweiten Material unter Ausbildung einer zweiten Schicht durch Einbringen, insbesondere Injizieren, des zweiten Materials in den zweiten Hohlraum.
- f) closing the injection mould by inserting the third cavity half into the first cavity half, so that a second cavity is created,
- g) coating the film coated with the first layer with a second material to form a second layer by introducing, in particular injecting, the second material into the second cavity.
Das Wechseln der Kavitätshälfte von der zweiten zur dritten Kavitätshälfte kann beispielsweise mittels Drehteller-, Schiebetisch-, und/oder Wendeplattentechnologie erfolgen. Der Wechsel auf die dritte Kavitätshälfte kann auch manuell umgesetzt werden.Changing the cavity half from the second to the third cavity half can be done using turntable, sliding table and/or indexable plate technology, for example. Changing to the third cavity half can also be done manually.
Der im Schritt f) entstehende zweite Hohlraum liegt vorzugsweise unmittelbar an der ersten Schicht an. Alternativ dazu kann eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert werden (siehe Schritt k) weiter unten). In diesem Fall liegt der zweite Hohlraum vorzugsweise unmittelbar an der weiteren Dekorschicht und/oder an der weiteren Dekorlage an.The second cavity created in step f) preferably lies directly on the first layer. Alternatively, a further decorative layer and/or a further decorative layer comprising at least one further decorative layer can be applied to the side of the first layer facing away from the film (see step k) below). In this case, the second cavity preferably lies directly on the further decorative layer and/or the further decorative layer.
Das Beschichten bzw. Überfluten mit dem zweiten Material unter Ausbildung der zweiten Schicht erfolgt im Schritt g) vorzugsweise auf der von der Folie abgewandten Oberfläche der ersten Schicht, vorzugsweise unmittelbar auf der ersten Schicht.The coating or flooding with the second material to form the second layer is preferably carried out in step g) on the surface of the first layer facing away from the film, preferably directly on the first layer.
Alternativ dazu kann eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert werden (siehe Schritt k) weiter unten). In diesem Fall erfolgt das Beschichten bzw. Überfluten mit dem zweiten Material unter Ausbildung der zweiten Schicht im Schritt g) vorzugsweise unmittelbar auf der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage. Die der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage bildet vorzugsweise eine Grundierungsschicht aus. Die Grundierungsschicht ist vorzugsweise als eine Kleberschicht und/oder Haftvermittlerschicht für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht ausgeführt.Alternatively, a further decorative layer and/or a further decorative layer comprising at least one further decorative layer can be applied to the side of the first layer facing away from the film (see step k) below). In this case, the coating or flooding with the second material to form the second layer in step g) preferably takes place directly on the surface of the further decorative layer and/or the further decorative layer facing away from the first layer. The surface of the further decorative layer and/or the further decorative layer facing away from the first layer preferably forms a primer layer. The primer layer is preferably designed as an adhesive layer and/or adhesion promoter layer for a connection to the polyurethane of the second layer.
Weiterhin ist es möglich, dass die weitere Dekorschicht und/oder die weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage nur bereichsweise auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert werden. In diesem Fall erfolgt das Beschichten bzw. Überfluten mit dem zweiten Material unter Ausbildung der zweiten Schicht im Schritt g) vorzugsweise bereichsweise unmittelbar auf der ersten Schicht und bereichsweise unmittelbar auf der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage.It is also possible for the further decorative layer and/or the further decorative layer comprising at least one further decorative layer to be applied only in regions on the side of the first layer facing away from the film. In this case, the coating or flooding with the second material to form the second layer in step g) preferably takes place in regions directly on the first layer and in regions directly on the surface of the further decorative layer and/or the further decorative layer facing away from the first layer.
Unter dem Begriff „Bereich“ wird in der vorliegenden Anmeldung insbesondere jeweils eine definierte Fläche einer Schicht oder Folie oder Lage in der durch die jeweilige Schicht und/oder Folie und/oder Lage ausgebildeten Ebene verstanden. So kann beispielsweise die erste Schicht zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich aufweisen, wobei jeder der zwei oder mehreren Bereiche jeweils eine definierte Fläche in der durch die erste Schicht ausgebildeten Ebene einnimmt. Vorzugsweise erstrecken sich die jeweiligen Schichten, Folien oder Lagen parallel zueinander. Insbesondere erstreckt sich vorzugsweise die erste Schicht parallel zur weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage.In the present application, the term “region” is understood to mean in particular a defined area of a layer or film or layer in the plane formed by the respective layer and/or film and/or layer. For example, the first layer can have at least a first region and at least one second region, wherein each of the two or more regions occupies a defined area in the plane formed by the first layer. The respective layers, films or plies preferably extend parallel to one another. In particular, the first layer preferably extends parallel to the further decorative layer and/or the further decorative ply.
Der Begriff „bereichsweise“ wird in der vorliegenden Anmeldung vorzugsweise entsprechend der oben für den Begriff „Bereich“ genannten Weise verstanden.The term “regionally” is preferably understood in the present application in the same way as the term “region” was used above.
Durch Vollenden des Schritts g) ist vorzugsweise das Herstellen des Bauteils erreicht.By completing step g), the manufacture of the component is preferably achieved.
Im Schritt g) ist das zweite Material vorzugsweise Polyurethan. Das Beschichten der mit der ersten Schicht beschichteten Folie kann also auch als Überfluten mit der ersten Schicht mit Polyurethan bezeichnet werden.In step g), the second material is preferably polyurethane. Coating the film coated with the first layer can therefore also be referred to as flooding the first layer with polyurethane.
Besonders bevorzugt ist das zweite Material im Schritt g) ein Gemisch, insbesondere ein Polyurethan bildendes Gemisch. Vorzugsweise wird also das Gemisch in den zweiten Hohlraum eingebracht, insbesondere injiziert. Vorzugsweise wird die mit der ersten Schicht beschichteten Folie im Schritt g) mit dem Gemisch beschichtet. Dabei kann die erste Schicht unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen werden. Alternativ dazu kann die der ersten Schicht abgewandte Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen werden. Weiterhin ist es möglich, dass die erste Schicht bereichsweise unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen wird und/oder die der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage bereichsweise unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen wird.The second material in step g) is particularly preferably a mixture, in particular a mixture that forms polyurethane. The mixture is therefore preferably introduced into the second cavity, in particular injected. The film coated with the first layer is preferably coated with the mixture in step g). The first layer can be directly flooded and/or poured over with the mixture. Alternatively, the surface of the further decorative layer and/or the further decorative layer facing away from the first layer can be directly flooded and/or poured over with the mixture. It is also possible for the first layer to be directly flooded and/or poured over with the mixture in some areas and/or for the surface of the further decorative layer and/or the further decorative layer facing away from the first layer to be directly flooded and/or poured over with the mixture in some areas.
Vorzugsweise wird die erste Schicht im Schritt g) unmittelbar oder mittelbar vom Gemisch vollflächig überflutet und/oder übergossen.Preferably, the first layer in step g) is completely flooded and/or poured over by the mixture, directly or indirectly.
Der Begriff „Überfluten“ kann im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Überfluten, ein Unterfluten, ein Anfluten und/oder ein Umfluten sein. Es sind also unterschiedliche Orientierungen des entstehenden Bauteils in den geschlossenen Formhälften möglich. Dabei wird die erste Schicht und/oder die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage jeweils an ihrer von der Folie abgewandten Oberfläche vom Gemisch zumindest bereichsweise bedeckt. Zur sprachlichen Vereinfachung wird in dieser Anmeldung insbesondere der Begriff „Überfluten“ verwendet. Dabei können die oben genannten Bedeutungen mitgelesen werden.The term "flooding" in the sense of the present application can be overflooding, underflooding, flooding and/or flooding around. Different orientations of the resulting component in the closed mold halves are therefore possible. The first layer and/or the further decorative layer and/or the further decorative layer are each covered by the mixture at least in part on their surface facing away from the film. To simplify the language, the term "flooding" is used in particular in this application. The above-mentioned meanings can be read as well.
In dieser Anmeldung wird die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht auch als Polyurethanschicht bezeichnet.In this application, the second layer formed from polyurethane is also referred to as polyurethane layer.
Das Aufbringen der Polyurethanschicht auf die erste Schicht und/oder die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage erfolgt vorzugsweise in Schritt g) durch zumindest bereichsweises Überfluten und/oder Übergießen der ersten Schicht und/oder der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage jeweils an ihrer von der Folie abgewandten Oberfläche vom mit wenigstens einer lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung und nachfolgendem Härten. The polyurethane layer is preferably applied to the first layer and/or the further decorative layer and/or the further decorative layer in step g) by at least partially flooding and/or pouring over the first layer and/or the further decorative layer and/or the further decorative layer, each on its surface facing away from the film, with at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition and subsequent hardening.
Vorzugsweise wird unter dem Begriff „fließfähige polyurethanhaltigen Zusammensetzung“ eine polyurethanhaltige Zusammensetzung verstanden, die vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C eine dynamische Viskosität aus einem Bereich von 2 mPas bis 1500 mPas, vorzugsweise von 10 mPas bis 1000 mPas, weiter bevorzugt von 10 mPas bis 500 mPas, aufweist, vorzugsweise bestimmt gemäß des in
Die wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung weist vorzugsweise freie, reaktive Gruppen, vorzugsweise freie Isocyanat-Gruppen oder freie gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, und/oder jeweils entsprechende verkappte, reaktive Gruppen, die bei einer Temperatur aus einem Bereich von 30°C bis 180°C die entsprechende reaktive Gruppe wieder freisetzen, auf.The at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition preferably has free, reactive groups, preferably free isocyanate groups or free groups reactive towards isocyanate groups, and/or corresponding capped, reactive groups which release the corresponding reactive group again at a temperature in a range from 30°C to 180°C.
Wie bereits oben erläutert kann auf der ersten Schicht eine weitere Dekorschicht und/oder weitere Dekorlage applizierten sein. Die weitere Dekorschicht und/oder weitere Dekorlage weist vorzugsweise eine Grundierungsschicht an der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht auf. Die Grundierungsschicht ist vorzugsweise eine zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärtete Grundierungsschicht, insbesondere Haftvermittlerschicht. Bei der Aushärtung, vorzugsweise vollständigen Aushärtung, der zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärteten Grundierungsschicht und/oder der darauf aufgebrachten Polyurethanschicht können beispielsweise freie Isocyanat-Gruppen, die in der Grundierungsschicht enthalten sind, mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen der zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendeten lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung reagieren.As already explained above, a further decorative layer and/or further decorative layer can be applied to the first layer. The further decorative layer and/or further decorative layer preferably has a primer layer on the surface facing away from the first layer for a connection with the polyurethane of the second layer. The primer layer is preferably a layer which is at least partially not yet fully cured primer layer, in particular adhesion promoter layer. During the curing, preferably complete curing, of the primer layer, which is at least partially not yet fully cured, and/or the polyurethane layer applied thereon, free isocyanate groups contained in the primer layer can, for example, react with free groups reactive toward isocyanate groups in the solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition used to produce the polyurethane layer.
Dadurch wird jeweils vorzugsweise die Haftung der Polyurethanschicht auf der Grundierungsschicht nach dem Aushärten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, vorzugsweise gemäß Schritt q) (siehe weiter unten), signifikant verbessert.As a result, the adhesion of the polyurethane layer to the primer layer after curing according to the process according to the invention, preferably according to step q) (see below), is preferably significantly improved.
Weiter bevorzugt wird die wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung aus der Gruppe, die aus Polyurethan-haltigen Dispersionen, Polyurethan-haltigen Harzen, Polyurethan-Lösungen, Zusammensetzungen aus Polyurethan-Vorläufern (2K-PUR Systemen) und Mischungen davon besteht, ausgewählt, die vorzugsweise ebenfalls freie, reaktive Gruppen, vorzugsweise Isocyanat-Gruppen oder gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen und/oder jeweils entsprechende verkappte, reaktive Gruppen, die bei einer Temperatur aus einem Bereich von 30°C bis 180°C die entsprechende reaktive Gruppe wieder freisetzen, aufweisen.Further preferably, the at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition is selected from the group consisting of polyurethane-containing dispersions, polyurethane-containing resins, polyurethane solutions, compositions of polyurethane precursors (2K-PUR systems) and mixtures thereof, which preferably also have free, reactive groups, preferably isocyanate groups or groups reactive towards isocyanate groups and/or corresponding capped, reactive groups which release the corresponding reactive group again at a temperature in a range from 30°C to 180°C.
Beispielsweise kann die wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung wie vorstehend beschrieben, als Zusammensetzungen aus Polyurethan-Vorläufern (2K-PUR Systemen), insbesondere als Mischung wenigstens einer, der vorgenannten Verbindungen mit zwei oder mehr Isocyanat-Gruppen und wenigstens einer, der vorgenannten Verbindungen, die zwei oder mehr gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähige Gruppen aufweist, auf die Grundierungsschicht aufgebracht werden, wobei vorzugsweise entweder die wenigstens eine Verbindung mit zwei oder mehr Isocyanat-Gruppen oder die wenigstens eine Verbindung, die zwei oder mehr gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen aufweist, im molaren Überschuss eingesetzt wird.For example, the at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition as described above can be applied to the primer layer as compositions of polyurethane precursors (2K-PUR systems), in particular as a mixture of at least one of the aforementioned compounds with two or more isocyanate groups and at least one of the aforementioned compounds which has two or more groups reactive towards isocyanate groups, wherein preferably either the at least one compound with two or more isocyanate groups or the at least one compound which has two or more groups reactive towards isocyanate groups is used in molar excess.
Beispielsweise weisen Polyurethan-haltige Dispersionen, Polyurethan-haltige Harze und/oder Polyurethan-Lösungen, vorgenannte Prepolymere mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, vorgenannte Prepolymere mit verkappten, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, oder Mischungen davon und/oder vorgenannte Isocyanatprepolymere, die vernetzt oder unvernetzt sein können, vorgenannte verkappte Isocyanatprepolymere, die vernetzt oder unvernetzt sein können, oder Mischungen davon auf.For example, polyurethane-containing dispersions, polyurethane-containing resins and/or polyurethane solutions comprise the aforementioned prepolymers with free groups reactive toward isocyanate groups, which may be crosslinked or uncrosslinked, the aforementioned prepolymers with capped groups reactive toward isocyanate groups, which may be crosslinked or uncrosslinked, or mixtures thereof and/or the aforementioned isocyanate prepolymers, which may be crosslinked or uncrosslinked, the aforementioned capped isocyanate prepolymers, which may be crosslinked or uncrosslinked, or mixtures thereof.
Weiter bevorzugt weist die zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendete wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung wenigstens ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise Ethylacetat, 2-Butanon, Aceton, Toluol, Xylole oder Mischungen davon, auf.More preferably, the at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition used to produce the polyurethane layer comprises at least one organic solvent, for example ethyl acetate, 2-butanone, acetone, toluene, xylenes or mixtures thereof.
Weiter bevorzugt ist eine zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendete wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung, die vorgenannte Isocyanatprepolymere umfasst, wasserfrei. Vorgenannte verkappte Isocyanatprepolymere können dagegen als wässrige Dispersion vorliegen.It is also preferred that at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition used to produce the polyurethane layer, which comprises the aforementioned isocyanate prepolymers, is water-free. The aforementioned capped isocyanate prepolymers, on the other hand, can be present as an aqueous dispersion.
Weiter bevorzugt weist eine zur Herstellung Polyurethanschicht verwendete wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung, die vorgenannte Prepolymere mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, vorgenannte Prepolymere mit verkappten, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, oder Mischungen davon umfasst, Wasser und/oder wenigstens ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise Ethylacetat, 2-Butanon, Aceton, Toluol, Xylole oder Mischungen davon, auf.More preferably, a polyurethane layer used to produce it comprises at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition which comprises the aforementioned prepolymers with free groups reactive towards isocyanate groups, which may be crosslinked or uncrosslinked, the aforementioned prepolymers with capped groups reactive towards isocyanate groups, which may be crosslinked or uncrosslinked, or mixtures thereof, water and/or at least one organic solvent, for example ethyl acetate, 2-butanone, acetone, toluene, xylenes or mixtures thereof.
Bei Verwendung von 2K-PUR Systemen werden die Polyurethan-Vorläufer, beispielsweise Polyol-haltige und Isocyanat-haltige Komponente, vorzugsweise getrennt gelagert und erst bei der Anforderung im Mischkopf zusammengebracht. Durch die bei der Reaktion der Polyurethan-Vorläufer gebildete Reaktionswärme kommt es vorzugsweise zu einer Erwärmung auf eine Temperatur von 60°C bis 180°C, vorzugsweise von 80°C bis 120°C.When using 2K-PUR systems, the polyurethane precursors, for example polyol-containing and isocyanate-containing components, are preferably stored separately and only brought together in the mixing head when required. The reaction heat generated during the reaction of the polyurethane precursors preferably leads to heating to a temperature of 60°C to 180°C, preferably 80°C to 120°C.
Auch die Oberflächen bzw. Wandungen der Kavitätshälften können vorzugsweise eine Temperatur aus einem Bereich von 40°C bis 160°C, vorzugsweise aus einem Bereich von 80°C bis 120°C, aufweisen.The surfaces or walls of the cavity halves can also preferably have a temperature in a range from 40°C to 160°C, preferably in a range from 80°C to 120°C.
Das Einbringen, insbesondere Injizieren, der zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendeten wenigstens einen lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung erfolgt vorzugsweise über einen Mischkopf, vorzugsweise bei einem Druck von weniger als 10 bar.The introduction, in particular injection, of the at least one solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition used to produce the polyurethane layer is preferably carried out via a mixing head, preferably at a pressure of less than 10 bar.
Eine erste Aushärtungsphase kann über eine Beaufschlagung des Spritzgusswerkzeugs mit Wärme, beispielsweise bei einer Temperatur von 60°C bis 160°C, vorzugsweise für eine Zeitspanne von 60 s bis 600 s, eingeleitet werden.A first curing phase can be initiated by applying heat to the injection molding tool, for example at a temperature of 60°C to 160°C, preferably for a period of 60 s to 600 s.
Nach dem Entfernen aus dem Spritzgusswerkzeug wird das Bauteil vorzugsweise noch ca. 24 h vor der weiteren Verwendung für eine Restaushärtung gelagert.After removal from the injection mold, the component is preferably stored for approx. 24 hours for residual curing before further use.
Bei der Aushärtung, vorzugsweise vollständigen Aushärtung, der zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärteten Grundierungsschicht und der darauf aufgebrachten Polyurethanschicht können beispielsweise freie Isocyanat-Gruppen, die in der Grundierungsschicht enthalten sind, mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen der zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendeten lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung reagieren.During the curing, preferably complete curing, of the primer layer, which is at least partially not yet completely cured, and the polyurethane layer applied thereon, free isocyanate groups contained in the primer layer can, for example, react with free groups reactive toward isocyanate groups of the solvent-containing, preferably flowable, polyurethane-containing composition used to produce the polyurethane layer.
Vorzugsweise wird eine Schicht als „ausgehärtet“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet, wenn die zu einer Vernetzung fähigen Polymerbestandteile, vorzugsweise Bindemittel, beispielsweise freie Isocyanat-Gruppen und/oder freie, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, der jeweiligen Schicht zu mehr als 95 % eine Vernetzung aufweisen.Preferably, a layer is referred to as “cured” in the sense of the present invention if the polymer components capable of crosslinking, preferably binders, for example free isocyanate groups and/or free groups reactive towards isocyanate groups, of the respective layer exhibit more than 95% crosslinking.
Vorzugsweise kann vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen der Polyurethanschicht im Schritt g) und/oder im Schritt o) die Polyurethanschicht modifiziert und/oder strukturiert werden, vorzugsweise durch Einlegen/Auflegen von Partikeln auf die Grundierungsschicht und/oder durch Verwendung von Werkzeugstrukturen während des Aufbringens im Schritt g) und/oder im Schritt o) und/oder durch nachträgliches Bearbeiten der Polyurethanschicht mittels Prozessschritten einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Laserbearbeitung, Überdrucken, Heißprägen, Kaltprägen, Blindprägen, mechanisches Bearbeiten.Preferably, before and/or during and/or after the application of the polyurethane layer in step g) and/or in step o), the polyurethane layer can be modified and/or structured, preferably by inserting/placing particles on the primer layer and/or by using tool structures during the application in step g) and/or in step o) and/or by subsequently processing the polyurethane layer by means of process steps selected individually or in combination from laser processing, overprinting, hot stamping, cold stamping, blind stamping, mechanical processing.
Insbesondere mittels Laserbearbeitung und/oder mittels mechanischen Bearbeitens und/oder mittels Verwendung von Werkzeugstrukturen ist es möglich, offen liegende Reliefstrukturen in der Polyurethanschicht zu erzeugen mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm. Damit sind feinste Details, insbesondere für Motive und/oder alphanumerische Informationen herstellbar. Es ist auch möglich, derartige feine Strukturen mit gröberen, makroskopischen Strukturen zu kombinieren, entweder in einer lateral benachbarten Kombination oder als Überlagerung einer groben Struktur mit einer feinen Struktur. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem mehrere der oben genannten Prozessschritte kombiniert werden, beispielsweise zur Erzeugung von groben Strukturen mit Abmessungen der einzelnen Strukturelemente von 0,5 mm bis 50 mm in Kombination mit einer Laserbearbeitung und/oder mechanischen Bearbeitung benachbart dazu und/oder überlagert dazu mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm. Es ist aber ebenso möglich, dass grobe Strukturen und feine Strukturen gemeinsam als Werkzeugstruktur vorliegen und so in der Polyurethanschicht abgeformt werden. Die Tiefe der Reliefstrukturen kann zwischen 1 µm und der maximalen Wandstärke der Polyurethanschicht liegen, insbesondere zwischen 0,001 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 15 mm.In particular, by means of laser processing and/or mechanical processing and/or by using tool structures, it is possible to produce exposed relief structures in the polyurethane layer with a minimum line thickness and/or a minimum laserable point diameter of 5 µm to 150 µm, preferably 10 µm to 100 µm. This makes it possible to produce the finest details, particularly for motifs and/or alphanumeric information. It is also possible to combine such fine structures with coarser, macroscopic structures, either in a laterally adjacent combination or as an overlay of a coarse structure with a fine structure. This can be achieved in particular by combining several of the above-mentioned process steps, for example to produce coarse structures with dimensions of the individual structural elements of 0.5 mm to 50 mm in combination with laser processing and/or mechanical processing adjacent to and/or superimposed thereon with a minimum line thickness and/or a minimum laserable point diameter of 5 µm to 150 µm, preferably 10 µm to 100 µm. However, it is also possible for coarse structures and fine structures to be present together as a tool structure and thus molded into the polyurethane layer. The depth of the relief structures can be between 1 µm and the maximum wall thickness of the polyurethane layer, in particular between 0.001 mm and 50 mm, preferably between 0.001 mm and 30 mm, preferably between 0.001 mm and 15 mm.
Vorzugsweise kann eine Modifikation der Polyurethanschicht und/oder der Grundierungsschicht im Register zu in der Dekorlage und/oder in der Dekorschicht und/oder zu in der weiteren Dekorlage und/oder in der weiteren Dekorschicht bereits vorhandenen Designmerkmalen und/oder Motiven stattfinden. Beispielsweise kann eine Oberflächenstruktur im Register zu einer Holzmaserung insbesondere der Dekorlage und/oder Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage und/oder weiteren Dekorschicht angeordnet sein, und/oder es kann eine taktil und/oder optisch wahrnehmbare Struktur im Register zu einem Motiv insbesondere der Dekorlage und/oder Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage und/oder weiteren Dekorschicht angeordnet sein. Die genannten Strukturen können beispielsweise hergestellt sein durch Verfahrensschritte einzeln oder mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus Verwendung von Werkzeugstrukturen während des Aufbringens in Schritt g) und/oder o), Laserbearbeitung, Überdrucken, Überprägen, mechanisches Bearbeiten.Preferably, a modification of the polyurethane layer and/or the primer layer can take place in register with design features and/or motifs already present in the decorative layer and/or in the decorative layer and/or in the further decorative layer and/or in the further decorative layer. For example, a surface structure can be arranged in register with a wood grain, in particular of the decorative layer and/or decorative layer and/or further decorative layer and/or further decorative layer, and/or a tactile and/or optically perceptible structure can be arranged in register with a motif, in particular of the decorative layer and/or decorative layer and/or further decorative layer and/or further decorative layer. The structures mentioned can, for example, be produced by means of process steps individually or multiple times or in combination selected from the use of tool structures during application in step g) and/or o), laser processing, overprinting, overembossing, mechanical processing.
Unter registergenau ist eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Lagen, Elemente, Bereiche und/oder Schichten relativ zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei möglichst gering sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Lagen, Elementen, Bereichen und/oder Schichten zueinander ein wichtiges Merkmal, um die Prozesssicherheit und/oder die Produktqualität, aber auch die Fälschungssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorisch, vorzugsweise optisch detektierbarer Registermarken erfolgen. Diese Registermarken können dabei entweder spezielle separate Lagen, Elementen, Bereichen und/oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Lagen, Elemente, Bereiche und/oder Schichten sein.Accurate registration means the positioning accuracy of two or more layers, elements, areas and/or layers relative to one another. The registration accuracy should be within a specified tolerance and as low as possible. At the same time, the registration accuracy of several layers, elements, areas and/or layers relative to one another is an important feature in order to increase process reliability and/or product quality, but also protection against counterfeiting. Accurate positioning can be achieved in particular using sensory, preferably optically detectable register marks. These register marks can either represent special separate layers, elements, areas and/or layers or can themselves be part of the layers, elements, areas and/or layers to be positioned.
Eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Polyurethanschicht weist vorzugsweise transparente oder reduziert lichtdurchlässige Eigenschaften auf.A polyurethane layer produced by the process according to the invention preferably has transparent or reduced light-permeable properties.
Beim Schritt g) und/oder in einem dem Schritt g) vorangehenden zusätzlichen Schritt wird vorzugsweise ein Polyurethan bildendes Gemisch an einem Mischkopf des Spritzgusswerkzeugs bereitgestellt. Dazu werden vorzugsweise Komponenten des Polyurethan bildenden Gemischs am Mischkopf miteinander vermischt. Das dadurch bereitgestellte Gemisch ist vorzugsweise fließfähig. Das Gemisch kann eine lösungsmittelhaltige und polyurethanhaltige Zusammensetzung sein. Die Komponenten umfassen vorzugsweise zumindest ein Polyol und ein Isocyanat.In step g) and/or in an additional step preceding step g), a polyurethane-forming mixture is preferably provided at a mixing head of the injection molding tool. For this purpose, components of the polyurethane-forming mixture are preferably mixed with one another at the mixing head. The mixture thus provided is preferably flowable. The mixture can be a solvent-containing and polyurethane-containing composition. The components preferably comprise at least one polyol and one isocyanate.
Das bereitgestellte Gemisch ist insbesondere aus einem Polyol und einem Isocyanat gebildet und beinhaltet vorzugsweise weitere chemische Additive.The mixture provided is in particular formed from a polyol and an isocyanate and preferably contains further chemical additives.
Anders ausgedrückt kann das Polyurethan bildende Gemisch eine lösungsmittelhaltige und polyurethanhaltige Zusammensetzung sein und insbesondere mehrere Komponenten aufweisen, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Polyol, Isocyanat, Katalysator, Trennmittel, Additiv. In other words, the polyurethane-forming mixture can be a solvent-containing and polyurethane-containing composition and in particular comprise several components, individually or in combination selected from polyol, isocyanate, catalyst, release agent, additive.
Vorzugsweise startet beim Bereitstellen des Gemischs eine chemische Reaktion. Die chemische Reaktion ist vorzugsweise eine exotherme Reaktion. Weiterhin ist die chemische Reaktion vorzugsweise eine Vernetzungsreaktion, bei der sich vorzugsweise molekulare Polymerketten ausbilden. Vorzugsweise bilden sich Quervernetzungen zwischen den Polymerketten aus. Vorzugsweise wird bei der Vernetzungsreaktion Polyurethan gebildet. Vorzugsweise findet der zusätzliche Schritt unmittelbar vor dem Schritt g) statt, das heißt die das Gemisch bildenden Komponenten werden unmittelbar vor dem Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften miteinander vermischt.Preferably, a chemical reaction starts when the mixture is provided. The chemical reaction is preferably an exothermic reaction. Furthermore, the chemical reaction is preferably a crosslinking reaction in which molecular polymer chains are preferably formed. Preferably, crosslinks are formed between the polymer chains. Preferably, polyurethane is formed in the crosslinking reaction. Preferably, the additional step takes place immediately before step g), i.e. the components forming the mixture are mixed with one another immediately before injection into the closed cavity halves.
Insbesondere startet die chemische Reaktion durch das Mischen der beiden Polyurethan bildenden Komponenten Polyol und Isocyanat. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Vernetzungsreaktion unter Bildung der molekularen Polymerketten. Die Vernetzungsreaktion ist vorzugsweise exotherm. Vorzugsweise bleiben die Komponenten Polyol und Isocyanat vor dem Mischprozess separiert und werden erst unmittelbar vor dem Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften gemäß Schritt g) zusammengeführt. Dadurch kann eine vorzeitige chemische Reaktion vermieden werden. Dadurch können vorteilhafterweise die rheologischen Fließeigenschaften des Gemischs für das Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften im Schritt g) aufrechterhalten werden.In particular, the chemical reaction starts by mixing the two polyurethane-forming components, polyol and isocyanate. Preferably, a crosslinking reaction takes place with the formation of the molecular polymer chains. The crosslinking reaction is preferably exothermic. Preferably, the components polyol and isocyanate remain separate before the mixing process and are only brought together immediately before injection into the closed cavity halves according to step g). This can prevent a premature chemical reaction. This advantageously allows the rheological flow properties of the mixture to be maintained for injection into the closed cavity halves in step g).
Vorzugsweise ist das Gemisch beim Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften im Schritt g) dünnflüssig. Vorzugsweise liegt die Viskosität zu Beginn des Injizierens in die geschlossenen Kavitätshälften in einem Bereich zwischen 100 mPas bis 300 mPas, vorzugsweise 120 mPas bis 200 mPas, bei einer Temperatur des Gemischs von 40°C bis 100°C, vorzugsweise bei einer Temperatur des Gemischs von 50°C bis 75°C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur des Gemischs von 60°C bis 70°C.The mixture is preferably thin when injected into the closed cavity halves in step g). Preferably, the viscosity at the start of injection into the closed cavity halves is in a range between 100 mPas to 300 mPas, preferably 120 mPas to 200 mPas, at a mixture temperature of 40°C to 100°C, preferably at a mixture temperature of 50°C to 75°C, particularly preferably at a mixture temperature of 60°C to 70°C.
Vorzugsweise steigt die Viskosität des Gemischs und/oder der sich bildenden Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion bis zum Ende der chemischen Reaktion. Vorzugsweise härtet das Gemisch und/oder die sich bildende Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion aus. Vorzugsweise ist am Ende der chemischen Reaktion eine vollständig ausgehärtete Polyurethanschicht gebildet.Preferably, the viscosity of the mixture and/or the polyurethane layer that forms increases as the chemical crosslinking reaction progresses until the end of the chemical reaction. Preferably, the mixture and/or the polyurethane layer that forms hardens as the chemical crosslinking reaction progresses. Preferably, a fully hardened polyurethane layer is formed at the end of the chemical reaction.
Das bereitgestellte Gemisch weist vorzugsweise reaktive Gruppen auf. Besonders bevorzugt weist das bereitgestellte Gemisch zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf.The mixture provided preferably has reactive groups. The mixture provided particularly preferably has at least two reactive groups, preferably three or more reactive groups.
Vorzugsweise weisen die jeweiligen Komponenten des Gemischs jeweils zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf. Insbesondere weist vorzugsweise das Polyol zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf. Weiterhin weist vorzugsweise das Isocyanat zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf.Preferably, the respective components of the mixture each have at least two reactive groups, preferably three or more reactive groups. In particular, the polyol preferably has at least two reactive groups, preferably three or more reactive groups. Furthermore, the isocyanate preferably has at least two reactive groups, preferably three or more reactive groups.
Die reaktiven Gruppen können vorzugsweise freie reaktive Gruppen und/oder verkappte reaktive Gruppen sein, die bei einer Temperatur aus einem Bereich von 30°C bis 180°C die entsprechende reaktive Gruppe wieder freisetzen.The reactive groups can preferably be free reactive groups and/or capped reactive groups which release the corresponding reactive group at a temperature in the range of 30°C to 180°C.
Das Vorhandensein von drei oder mehr reaktiven Gruppen ermöglicht vorzugsweise die Ausbildung von Quervernetzungen zur Bildung der Polyurethanschicht.The presence of three or more reactive groups preferably enables the formation of cross-links to form the polyurethane layer.
Unter dem Begriff „Aushärten“ bzw. „Härten“ wird vorzugsweise der Übergang von einem flüssigen oder plastisch verformbaren Zustand in einen bei Standardbedingungen (Temperatur: 25°C, Druck: 1013 mbar) festen Zustand eines Stoffes oder Stoffgemisches verstanden.The term “curing” or “hardening” preferably refers to the transition from a liquid or plastically deformable state to a solid state of a substance or mixture of substances under standard conditions (temperature: 25°C, pressure: 1013 mbar).
Der Prozess des Aushärtens bzw. Härtens kann vorzugsweise durch Abkühlen, d.h. durch Reduzieren der Temperatur unter den Gefrierpunkt und/oder unter die Glasübergangstemperatur eines Stoffes oder Stoffgemisches und/oder durch physikalische Trocknung, d.h. durch Entfernung wenigstens eines flüssigen Bestandteils, beispielsweise Lösungsmittels, und/oder durch chemische Reaktion, beispielsweise durch Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, erfolgen.The process of curing or hardening can preferably be carried out by cooling, i.e. by reducing the temperature below the freezing point and/or below the glass transition temperature of a substance or mixture of substances and/or by physical drying, i.e. by removing at least one liquid component, for example solvent, and/or by chemical reaction, for example by chain polymerization, polyaddition and/or polycondensation.
Unter dem Begriff „polymere Komponente und/oder Vorläufer davon“ wird vorzugsweise ein Stoff oder Stoffgemisch verstanden, welches wenigstens ein, vorzugsweise organisches, Polymer und/oder wenigstens ein Vorläufer davon aufweist.The term “polymeric component and/or precursor thereof” is preferably understood to mean a substance or mixture of substances which comprises at least one, preferably organic, polymer and/or at least one precursor thereof.
Unter dem Begriff „Polymer“ wird vorzugsweise ein Stoff verstanden, der aus vorzugsweise wenigstens 10 Struktureinheiten, sogenannten konstitutionellen Repetiereinheiten, aufgebaut ist, die gleich oder voneinander verschieden sein können und durch chemische Reaktion, vorzugsweise Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, das wenigstens eine organische Polymer bilden. Vorzugsweise ist eine konstitutionelle Repetiereinheit (KRE) die kleinste sich wiederholende Gruppe von Atomen innerhalb eines Polymers.The term "polymer" is preferably understood to mean a substance which is made up of preferably at least 10 structural units, so-called constitutional repeating units, which can be the same or different from one another and which form at least one organic polymer by chemical reaction, preferably chain polymerization, polyaddition and/or polycondensation. A constitutional repeating unit (CRU) is preferably the smallest repeating group of atoms within a polymer.
Ein Polymer im Sinne der Erfindung kann unverzweigt oder verzweigt sein.A polymer within the meaning of the invention can be unbranched or branched.
Unter dem Begriff „Vorläufer einer polymeren Komponente“ werden vorzugsweise Monomere oder Monomergemische sowie Oligomere und Mischungen davon verstanden, die sich jeweils zu dem entsprechenden unverzweigten oder verzweigten Polymer zusammenschließen können, vorzugsweise durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation.The term “precursor of a polymeric component” preferably refers to monomers or monomer mixtures as well as oligomers and mixtures thereof, which can each combine to form the corresponding unbranched or branched polymer, preferably by chemical reaction, more preferably chain polymerization, polyaddition and/or polycondensation.
Unter dem Begriff „reaktive funktionelle Gruppe“ wird vorzugsweise eine funktionelle Gruppe verstanden, die sich durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, an der Bildung des entsprechenden unverzweigten oder verzweigten Polymers beteiligen kann.The term “reactive functional group” is preferably understood to mean a functional group which can participate in the formation of the corresponding unbranched or branched polymer by chemical reaction, more preferably chain polymerization, polyaddition and/or polycondensation.
Monomere oder Monomergemische im Sinne der Erfindung sind vorzugsweise niedermolekulare, reaktionsfähige Moleküle oder Gemische von reaktionsfähigen Molekülen, die sich jeweils zu dem entsprechenden unverzweigten oder verzweigten Polymer durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, zusammenschließen können und dadurch konstitutionelle Repetiereinheit des Polymers bilden. Vorzugsweise weist ein reaktionsfähiges Molekül, beispielsweise Monomer, Oligomer und optional Polymer wenigstens eine reaktive funktionelle Gruppe auf.Monomers or monomer mixtures in the sense of the invention are preferably low molecular weight, reactive molecules or mixtures of reactive molecules, which can each combine to form the corresponding unbranched or branched polymer by chemical reaction, more preferably chain polymerization, polyaddition and/or polycondensation, and thereby form constitutional repeating units of the polymer. A reactive molecule, for example monomer, oligomer and optionally polymer, preferably has at least one reactive functional group.
Unter dem Begriff „Oligomer“ wird vorzugsweise ein Stoff verstanden, der aus vorzugsweise 2 bis 9 konstitutionellen Repetiereinheiten aufgebaut ist, die gleich oder voneinander verschieden sein können und sich vorzugsweise durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, zu einem unverzweigten oder verzweigten Polymer zusammenschließen können.The term “oligomer” is preferably understood to mean a substance which is composed of preferably 2 to 9 constitutional repeating units, which may be the same or different from one another and which can combine to form an unbranched or branched polymer, preferably by chemical reaction, more preferably chain polymerization, polyaddition and/or polycondensation.
Unter dem Begriff „ausgehärtete polymere Komponente“ wird vorzugsweise ein polymerer Stoff oder ein Gemisch polymerer Stoffe verstanden, der bzw. das bei Standardbedingungen (Temperatur: 25°C, Druck: 1013 mbar) einen festen Zustand aufweist und vorzugsweise nicht plastisch verformbar ist.The term “cured polymeric component” preferably refers to a polymeric substance or a mixture of polymeric substances which is in a solid state under standard conditions (temperature: 25°C, pressure: 1013 mbar) and is preferably not plastically deformable.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die dritte Kavitätshälfte ein Negativ für die vorzugsweise aus Polyurethan zu bildende zweite Schicht aus. Dabei weist die Kavitätshälfte vorzugsweise unterschiedlich dicke Formkavitätsbereiche zur Ausbildung von unterschiedlichen Wandstärken der zweiten Schicht auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the third cavity half forms a negative for the second layer, which is preferably to be formed from polyurethane. The cavity half preferably has mold cavity areas of different thicknesses to form different wall thicknesses of the second layer.
Vorzugsweise weist die Kavitätshälfte zumindest einen ersten Formkavitätsbereich zur Erzeugung der ersten Wandstärke der zweiten Schicht und zumindest einen zweiten Formkavitätsbereich zur Erzeugung der zweiten Wandstärke der zweiten Schicht auf. Dabei kann sich die erste Wandstärke von der zweiten Wandstärke insbesondere um 5% bis 75%, bevorzugt um 10% bis 50% unterscheiden.Preferably, the cavity half has at least one first mold cavity region for producing the first wall thickness of the second layer and at least one second mold cavity region for producing the second wall thickness of the second layer. The first wall thickness can differ from the second wall thickness in particular by 5% to 75%, preferably by 10% to 50%.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich die folgenden Schritte, die vorzugsweise nach Schritt g) durchgeführt werden, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge:
- h) Entfernen der dritten Kavitätshälfte oder Entfernen der ersten Kavitätshälfte, wobei das Bauteil in der Haltevorrichtung verbleibt, indem das Halteelement durch die Haltevorrichtung gehalten wird,
- i) Freigeben des Halteelements durch die Haltevorrichtung,
- j) Entformen des Bauteils.
- h) removing the third cavity half or removing the first cavity half, the component remaining in the holding device by holding the holding element by the holding device,
- i) Releasing the holding element through the holding device,
- j) Demoulding the component.
Die mit der ersten und zweiten Schicht beschichtete Folie wird hier bereits als Bauteil bezeichnet.The film coated with the first and second layers is already referred to as a component here.
Vorzugsweise verbleibt beim Entfernen der dritten Kavitätshälfte im Schritt h) das Bauteil in der ersten Kavitätshälfte.Preferably, when removing the third cavity half in step h), the component remains in the first cavity half.
Vorzugsweise ist eine Haftkraft des Polyurethans (PUR) der zweiten Schicht zur dritten Kavitätshälfte kleiner ist als eine Haftkraft des Thermoplast der ersten Schicht zur ersten Kavitätshälfte.
Besonders bevorzugt ist eine Haftkraft des Halteelements und/oder der Halteelemente am Haltearm und/oder an den Haltearmen größer als eine Haftkraft der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht an der dritten Kavitätshälfte. Dadurch verbleibt das Bauteil vorzugsweise mit der Haltevorrichtung in der ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise bleibt dabei die Folie weiter durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch den Klemmrahmen, gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt.Particularly preferably, an adhesive force of the holding element and/or the holding elements on the holding arm and/or on the holding arms is greater than an adhesive force of the second layer, preferably made of polyurethane, on the third cavity half. As a result, the component preferably remains with the holding device in the first cavity half. Preferably, the film remains pressed against the first cavity half by the holding device, in particular by the clamping frame.
Wird im Schritt h) die ersten Kavitätshälfte entfernt, verbleibt das Bauteil vorzugsweise in der dritten Kavitätshälfte.If the first cavity half is removed in step h), the component preferably remains in the third cavity half.
Vorzugsweise erfolgt das Freigeben des Halteelements im Schritt i) durch ein Zurückfahren des beweglichen Haltearms aus dem Halteelement. Der bewegliche Haltearm ist vorzugsweise als Kolben ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung mehrere Haltearme. Das Bauteil kann dabei ein Halteelement oder mehrere Halteelemente aufweisen. Die Haltearme werden vorzugsweise jeweils aus dem Halteelement herausbewegt oder jeweils aus dem korrespondierenden Halteelement herausbewegt.Preferably, the holding element is released in step i) by moving the movable holding arm back from the holding element. The movable holding arm is preferably designed as a piston. Preferably, the holding device comprises several holding arms. The component can have one holding element or several holding elements. The holding arms are preferably each moved out of the holding element or each moved out of the corresponding holding element.
Die vorzugsweise als Kolben ausgestalteten Haltearme können entlang ihrer Achse in der Haltevorrichtung zurückgefahren werden. Die Bewegungsrichtung der Haltearme bildet dabei jeweils vorzugsweise einen Entformungswinkel zu einer Schichtungsebene des Schichtaufbaus. Der Entformungswinkel beträgt vorzugsweise 1° bis 89°, besonders bevorzugt 1° bis 60°. Durch das Zurückfahren der Haltearme wird der Formschluss zwischen dem jeweiligen Haltearm und dem Halteelement und/oder dem korrespondierenden Halteelement überwunden.The holding arms, which are preferably designed as pistons, can be retracted along their axis in the holding device. The direction of movement of the holding arms preferably forms a demolding angle to a layering plane of the layer structure. The demolding angle is preferably 1° to 89°, particularly preferably 1° to 60°. By retracting the holding arms, the positive connection between the respective holding arm and the holding element and/or the corresponding holding element is overcome.
Nach dem Zurückfahren der Haltearme wird der Klemmrahmen vorzugsweise von der Folie gelöst. Dazu wird der Klemmrahmen vorzugsweise bewegt. Vorzugsweise wird der Klemmrahmen in Richtung des Schichtaufbaus bewegt.After the holding arms have been retracted, the clamping frame is preferably released from the film. To do this, the clamping frame is preferably moved. The clamping frame is preferably moved in the direction of the layer structure.
Ein gegebenenfalls bestehendes Vakuum zwischen der Folie und der ersten Kavitätshälfte wird vorzugsweise mit Umgebungsluft geflutet. Somit kann das Bauteil aus dem Spritzgusswerkzeug entnommen werden.Any vacuum that may exist between the film and the first cavity half is preferably flooded with ambient air. This allows the component to be removed from the injection molding tool.
Weiterhin ist es durch Einsatz der Drehtellertechnik, Würfeltechnik und/oder Wendeplattentechnik mehrere Bauteile parallel zueinander herzustellen.Furthermore, it is possible to produce several components parallel to one another by using turntable technology, cube technology and/or indexable plate technology.
Polyurethan ist nicht thermoplastisch, sondern ein Reaktionsprodukt mit einer anfänglich sehr niedrigen Viskosität. Daher kann Polyurethan Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, abformen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher vorteilhafterweise besonders flexibel einsetzbar im Hinblick auf spezielle Geometrievorgaben. Es können Bauteile mit Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, hergestellt werden. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere können die Bauteile besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Im Vergleich zum Spritzgießverfahren mit thermoplastischen Materialien entstehen sehr geringe und/oder sehr wenige geometrische Verzüge und/oder Einfallstellen und/oder Lunker. Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen daher vorteilhafterweise eine hohe optische Qualität auf.Polyurethane is not thermoplastic, but a reaction product with an initially very low viscosity. Polyurethane can therefore mold geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. The method according to the invention can therefore advantageously be used particularly flexibly with regard to special geometry specifications. Components with geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures, can be produced. These geometries and/or structures can, for example, comprise abrupt or continuous cross-sectional changes, in particular tapers, corners, edges, tips and/or arches. In particular, the components can have particularly thick walls and/or abrupt jumps in wall thickness. In comparison to the injection molding process with thermoplastic materials, very little and/or very few geometric distortions and/or sink marks and/or cavities arise. The components according to the invention therefore advantageously have a high optical quality.
Vorzugsweise kann vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht in Schritt g) die zweite Schicht modifiziert und/oder strukturiert werden, vorzugsweise durch Einlegen/Auflegen von Partikeln auf die erste Schicht und/oder durch Verwendung von Werkzeugstrukturen an der im Schritt f) eingesetzten dritten Kavitätshälfte und/oder durch nachträgliches Bearbeiten der zweiten Schicht mittels Prozessschritten einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Laserbearbeitung, Überdrucken, Heißprägen, Kaltprägen, Blindprägen, mechanisches Bearbeiten.Preferably, before and/or during and/or after the application of the second layer, preferably made of polyurethane, in step g), the second layer can be modified and/or structured, preferably by inserting/placing particles on the first layer and/or by using tool structures on the third cavity half used in step f) and/or by subsequently processing the second layer by means of process steps selected individually or in combination from laser processing, overprinting, hot stamping, cold stamping, blind stamping, mechanical processing.
Insbesondere mittels Laserbearbeitung und/oder mittels mechanischen Bearbeitens und/oder mittels Verwendung von Werkzeugstrukturen ist es möglich, offen liegende Reliefstrukturen in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht zu erzeugen mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm. Damit sind feinste Details, insbesondere für Motive und/oder alphanumerische Informationen herstellbar. Es ist auch möglich, derartige feine Strukturen mit gröberen, makroskopischen Strukturen zu kombinieren, entweder in einer lateral benachbarten Kombination oder als Überlagerung einer groben Struktur mit einer feinen Struktur. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem mehrere der oben genannten Prozessschritte kombiniert werden, beispielsweise zur Erzeugung von groben Strukturen mit Abmessungen der einzelnen Strukturelemente von 0,5 mm bis 50 mm in Kombination mit einer Laserbearbeitung und/oder mechanischen Bearbeitung benachbart dazu und/oder überlagert dazu mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm. Es ist aber ebenso möglich, dass grobe Strukturen und feine Strukturen gemeinsam als Werkzeugstruktur vorliegen und so in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht abgeformt werden. Die Tiefe der Reliefstrukturen kann zwischen 1 µm und der maximalen Wandstärke der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht liegen, insbesondere zwischen 0,001 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 30 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und 15 mm.In particular by means of laser processing and/or mechanical processing and/or by using tool structures, it is possible to produce exposed relief structures in the second layer, which is preferably made of polyurethane, with a minimum line thickness and/or a minimum laserable dot diameter of 5 µm to 150 µm, preferably 10 µm to 100 µm. This makes it possible to produce the finest details, in particular for motifs and/or alphanumeric information. It is also possible to combine such fine structures with coarser, macroscopic structures, either in a laterally adjacent combination or as an overlay of a coarse structure with a fine structure. This can be achieved in particular by combining several of the above-mentioned process steps, for example to produce coarse structures with dimensions of the individual structural elements of 0.5 mm to 50 mm in combination with laser processing and/or mechanical processing adjacent to and/or superimposed thereon with a minimum line thickness and/or a minimum laserable point diameter of 5 µm to 150 µm, preferably 10 µm to 100 µm. However, it is also possible for coarse structures and fine structures to be present together as a tool structure and thus molded in the second layer, which is preferably made of polyurethane. The depth of the relief structures can be between 1 µm and the maximum wall thickness of the second layer, which is preferably made of polyurethane, in particular between 0.001 mm and 50 mm, preferably between 0.001 mm and 30 mm, preferably between 0.001 mm and 15 mm.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise zwischen Schritt e) und Schritt f) durchgeführt wird:
- k) Applizieren einer weiteren Dekorschicht und/oder einer weiteren zumindest eine weitere Dekorschicht umfassenden Dekorlage auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht.
- k) Applying a further decorative layer and/or a further decorative layer comprising at least one further decorative layer on the side of the first layer facing away from the film.
Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage kann dabei durch Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) auf der ersten Schicht aufgebracht werden. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage wird vorzugsweise auf der aus Thermoplast ausgebildeten ersten Schicht appliziert und im Schritt g) mit Polyurethan zur Ausbildung der zweiten Schicht überflutet.The additional decorative layer and/or the additional decorative layer can be applied to the first layer by hot stamping and/or cold stamping and/or digital printing and/or functional foil bonding (FFB). The additional decorative layer and/or the additional decorative layer is preferably applied to the first layer made of thermoplastic and flooded with polyurethane in step g) to form the second layer.
Weiterhin ist es möglich, dass die weitere Dekorschicht und/oder die weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage nur bereichsweise auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert wird.Furthermore, it is possible that the further decorative layer and/or the further decorative layer comprising at least one further decorative layer is only applied in regions on the side of the first layer facing away from the film.
Vorteilhafterweise ergänzen sich die Dekorlage und die weitere Dekorschicht bzw. die weitere Dekorlage in der Ausbildung eines Designs, insbesondere in Verbindung mit Durchleuchtungstechnologien.Advantageously, the decorative layer and the further decorative layer or the further decorative layer complement each other in the formation of a design, particularly in conjunction with transillumination technologies.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Folie im Schritt b) mit ihrer Trägerseite an die erste Kavitätshälfte anliegend eingebracht.According to a further advantageous embodiment of the invention, the film is introduced in step b) with its carrier side adjacent to the first cavity half.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Folie eine IMD-Folie. Die IMD-Folie wird im Schritt b) als Folienrollenmaterial in die erste Kavitätshälfte zugeführt oder als Label in die erste Kavitätshälfte eingesetzt. Alternativ dazu kann die Folie eine Insert-Folie sein. In diesem Fall wird die Insert-Folie im Schritt b) in die erste Kavitätshälfte eingesetzt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the film is an IMD film. The IMD film is fed into the first cavity half in step b) as film roll material or inserted into the first cavity half as a label. Alternatively, the film can be an insert film. In this case, the insert film is inserted into the first cavity half in step b).
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise nach Schritt b) durchgeführt wird:
- l) Andrücken der die Dekorlage umfassenden Folie an die erste Kavitätshälfte durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch einen durch die Haltevorrichtung ausgebildeten Klemmrahmen.
- l) Pressing the film comprising the decorative layer onto the first cavity half by means of the holding device, in particular by means of a clamping frame formed by the holding device.
Der Schritt I) wird vorzugsweise vor dem Schließen des Spritzgusswerkzeugs aus dem Schritt c) durchgeführt. Vorzugsweise wird die Haltevorrichtung, insbesondere der Klemmrahmen, gegen die Folie bewegt. Die Bewegung erfolgt vorzugsweise in eine Richtung senkrecht zu einer durch die Folie ausgebildeten Ebene. Die Folie wird dadurch vorzugsweise gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt. Vorzugsweise wird die Folie durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch den Klemmrahmen, fixiert.Step I) is preferably carried out before closing the injection molding tool from step c). Preferably, the holding device, in particular the clamping frame, is moved against the film. The movement preferably takes place in a direction perpendicular to a plane formed by the film. The film is thereby preferably pressed against the first cavity half. Preferably, the film is fixed by the holding device, in particular by the clamping frame.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt umfasst, der vorzugsweise nach Schritt b) und/oder nach Schritt I) durchgeführt wird:
- m) Evakuieren der ersten Kavitätshälfte, so dass ein Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte hergestellt wird.
- m) Evacuating the first cavity half so that a vacuum is created between the film comprising the decorative layer and the first cavity half.
Vorzugsweise wird der Schritt m) unmittelbar nach Schritt b) und/oder unmittelbar nach Schritt I) durchgeführt. Alternativ dazu kann der Schritt m) während des Schritts c) oder unmittelbar nach Schritt c) durchgeführt werden.Preferably, step m) is carried out immediately after step b) and/or immediately after step i). Alternatively, step m) can be carried out during step c) or immediately after step c).
Vorzugsweise wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte auch während der Schritte c) bis g) aufrechterhalten. Im Fall des Entfernens der dritten Kavitätshälfte im Schritt h) wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte vorzugsweise auch während des Schritts h) aufrechterhalten.Preferably, the vacuum between the film comprising the decorative layer and the first cavity half is also maintained during steps c) to g). In the case of removal of the third cavity half in step h), the vacuum between the film comprising the decorative layer and the first cavity half is preferably also maintained during step h).
Durch das Evakuieren der ersten Kavitätshälfte wird die Folie und/oder das entstehende Bauteil vorteilhafterweise stabil in der ersten Kavitätshälfte gehalten. Weiterhin werden durch das Evakuieren der ersten Kavitätshälfte vorteilhafterweise Lufteinschlüsse oder Lunker in der ersten Schicht im Schritt d) und/oder in der zweiten Schicht im Schritt g) verhindert. Somit wird eine gute Qualität des Bauteils gewährleistet.By evacuating the first cavity half, the film and/or the resulting component is advantageously held stably in the first cavity half. Furthermore, by evacuating the first cavity half, air inclusions or cavities in the first layer in step d) and/or in the second layer in step g) are advantageously prevented. This ensures good quality of the component.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das erste Material durch ein Spritzgussmaterial gebildet, insbesondere durch zumindest einen Thermoplast, oder durch Polyurethan.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first material is formed by an injection molding material, in particular by at least one thermoplastic, or by polyurethane.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Material ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second material is a flooding material, in particular polyurethane.
Polyurethan ist nicht thermoplastisch, sondern ein Reaktionsprodukt mit einer anfänglich sehr niedrigen Viskosität. Daher kann Polyurethan Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, abformen. Das erfindungsgemäße Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des erfindungsgemäßen Bauteils, kann daher Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aufweisen. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann das Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des Bauteils, besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Im Vergleich zum Spritzgießverfahren mit thermoplastischen Materialien entstehen sehr geringe und/oder sehr wenige geometrische Verzüge und/oder Einfallstellen und/oder Lunker. Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen daher vorteilhafterweise eine hohe optische Qualität auf.Polyurethane is not thermoplastic, but a reaction product with an initially very low viscosity. Polyurethane can therefore mold geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. The component according to the invention, in particular the second layer of the component according to the invention, can therefore have geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. These geometries and/or structures can, for example, comprise abrupt or continuous cross-sectional changes, in particular tapers, corners, edges, tips and/or arches. In particular, the component, in particular the second layer of the component, can have particularly thick walls and/or abrupt jumps in wall thickness. In comparison to the injection molding process with thermoplastic materials, very little and/or very few geometric distortions and/or sink marks and/or cavities arise. The components according to the invention therefore advantageously have a high optical quality.
Das erste Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere ein transparenter Thermoplast oder transparentes Polyurethan.The first material is preferably transparent, in particular a transparent thermoplastic or transparent polyurethane.
Das zweite Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere transparentes Polyurethan.The second material is preferably transparent, in particular transparent polyurethane.
Es ist auch denkbar, dass das erste Material und/oder das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt ist und/oder eingefärbt ist. Das erste Material und das zweite Material können dabei unterschiedliche Transmissionsgrade aufweisen.It is also conceivable that the first material and/or the second material is translucent or opaque and/or colored. The first material and the second material can have different degrees of transmission.
In der vorliegenden Anmeldung wird eine Folie, Schicht oder Lage bei einer Transmission größer als 70% vorzugsweise als transparent bezeichnet. Bei einer Transmission zwischen 50% und 70% wird die Folie, Schicht oder Lage vorzugsweise als transluzent bezeichnet. Bei einer Transmission von weniger als 50% wird die Folie, Schicht oder Lage vorzugsweise als opak bezeichnet. Die genannten Prozent-Werte (%-Werte) beziehen sich insbesondere auf eine Transmission im vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Wellenlängenbereich. Der vom menschlichen Auge wahrnehmbare Wellenlängenbereich wird vorzugsweise als der Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm angenommen.In the present application, a film, layer or ply with a transmission greater than 70% is preferably referred to as transparent. With a transmission between 50% and 70%, the film, layer or ply is preferably referred to as translucent. With a transmission of less than 50%, the film, layer or ply is preferably referred to as opaque. The percentage values (% values) mentioned relate in particular to a transmission in the wavelength range perceptible to the human eye. The wavelength range perceptible to the human eye is preferably assumed to be the wavelength range from 380 nm to 780 nm.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Spritzgusswerkzeug eine vierte Kavitätshälfte. Das Verfahren umfasst zusätzlich die folgenden Schritte, die vorzugsweise zwischen dem Entfernen der dritten Kavitätshälfte im Schritt h) und Schritt i) durchgeführt werden, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge:
- n) Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der vierten Kavitätshälfte in die erste Kavitätshälfte, so dass ein dritter Hohlraum entsteht,
- o) Beschichten der zweiten Schicht mit einem dritten Material unter Ausbildung einer dritten Schicht durch Einbringen, insbesondere Injizieren, des dritten Materials in den dritten Hohlraum,
- p) Entfernen der vierten Kavitätshälfte oder Entfernen der ersten Kavitätshälfte, wobei das Bauteil in der Haltevorrichtung verbleibt, indem das Halteelement durch die Haltevorrichtung gehalten wird.
- n) closing the injection mould by inserting the fourth cavity half into the first cavity half, so that a third cavity is created,
- o) coating the second layer with a third material to form a third layer by introducing, in particular injecting, the third material into the third cavity,
- p) removing the fourth cavity half or removing the first cavity half, wherein the component remains in the holding device by the holding element being held by the holding device.
Das dritte Material ist vorzugsweise ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Das Beschichten der zweiten Schicht kann also auch als Überfluten mit der ersten Schicht mit Polyurethan bezeichnet werden. Das dritte Material ist vorzugsweise transparent, insbesondere transparentes Polyurethan.The third material is preferably a flooding material, in particular polyurethane. Coating the second layer can therefore also be referred to as flooding the first layer with polyurethane. The third material is preferably transparent, in particular transparent polyurethane.
Das Wechseln der Kavitätshälfte von der dritten zur vierten Kavitätshälfte kann beispielsweise mittels Drehteller-, Schiebetisch-, und/oder Wendeplattentechnologie erfolgen. Der Wechsel auf die vierte Kavitätshälfte kann auch manuell umgesetzt werden.Changing the cavity half from the third to the fourth cavity half can be done using turntable, sliding table and/or indexable plate technology, for example. Changing to the fourth cavity half can also be done manually.
Der im Schritt n) entstehende dritte Hohlraum liegt vorzugsweise unmittelbar an der zweiten Schicht an.The third cavity created in step n) is preferably located directly adjacent to the second layer.
Das Beschichten bzw. Überfluten mit dem dritten Material unter Ausbildung der dritten Schicht erfolgt im Schritt o) vorzugsweise auf der von der Folie abgewandten Oberfläche der zweiten Schicht, vorzugsweise unmittelbar auf der zweiten Schicht.The coating or flooding with the third material to form the third layer is preferably carried out in step o) on the surface of the second layer facing away from the film, preferably directly on the second layer.
Durch Vollenden des Schritts o) ist vorzugsweise das Herstellen des Bauteils erreicht.By completing step o), the manufacture of the component is preferably achieved.
Die mit der ersten, zweiten und dritten Schicht beschichtete Folie wird hier bereits als Bauteil bezeichnet.The film coated with the first, second and third layers is already referred to as a component here.
Vorzugsweise verbleibt beim Entfernen der vierten Kavitätshälfte im Schritt p) das Bauteil mit der Haltevorrichtung in der ersten Kavitätshälfte.Preferably, when removing the fourth cavity half in step p), the component with the holding device remains in the first cavity half.
Vorzugsweise ist eine Haftkraft des Polyurethans (PUR) der dritten Schicht zur vierten Kavitätshälfte kleiner ist als eine Haftkraft des Thermoplast der ersten Schicht zur ersten Kavitätshälfte.
Besonders bevorzugt ist eine Haftkraft des Halteelements und/oder der Halteelemente am Haltearm und/oder an den Haltearmen größer als eine Haftkraft der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten dritten Schicht an der vierten Kavitätshälfte. Dadurch verbleibt das Bauteil vorzugsweise mit der Haltevorrichtung in der ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise bleibt dabei die Folie weiter durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch den Klemmrahmen, gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt.Particularly preferably, an adhesive force of the holding element and/or the holding elements on the holding arm and/or on the holding arms is greater than an adhesive force of the third Layer on the fourth cavity half. As a result, the component preferably remains with the holding device in the first cavity half. Preferably, the film remains pressed against the first cavity half by the holding device, in particular by the clamping frame.
Wird im Schritt p) die ersten Kavitätshälfte entfernt, verbleibt das Bauteil vorzugsweise in der vierten Kavitätshälfte.If the first cavity half is removed in step p), the component preferably remains in the fourth cavity half.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite Schicht und die dritte Schicht jeweils aus einem Überflutungsmaterial, insbesondere aus Polyurethan gebildet. Das zweite und das dritte Material sind in dieser Ausgestaltung also jeweils ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Vorzugsweise ist dabei das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt und/oder eingefärbt. Vorzugsweise ist dabei das dritte Material transparent ausgeführt. Vorzugsweise bildet die zweite Schicht dabei Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aus. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann die zweite Schicht besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Die dritte Schicht ist dabei vorzugsweise unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet. Die dritte Schicht überdeckt dabei vorzugsweise die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen. Die dritte Schicht weist vorzugsweise eine glatte freie Oberfläche oder eine in anderer Weise als die zweite Schicht strukturierte freie Oberfläche auf. Vorzugsweise bildet die dritte Schicht also eine Schutzschicht auf der zweiten Schicht aus. Vorteilhafterweise sind die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen durch die dritte Schicht vor Verschmutzung und/oder Beschädigung geschützt und bleiben durch diese sichtbar.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second layer and the third layer are each made of a flooding material, in particular polyurethane. In this embodiment, the second and the third material are each a flooding material, in particular polyurethane. The second material is preferably translucent or opaque and/or colored. The third material is preferably transparent. The second layer preferably forms geometries and/or structures, in particular complicated geometries and/or structures. These geometries and/or structures can, for example, include abrupt or continuous cross-sectional changes, in particular tapers, corners, edges, tips and/or arches. In particular, the second layer can have particularly thick walls and/or abrupt jumps in wall thickness. The third layer is preferably arranged directly on the second layer. The third layer preferably covers the geometries and/or structures formed by the second layer. The third layer preferably has a smooth free surface or a free surface structured in a different way than the second layer. The third layer therefore preferably forms a protective layer on the second layer. Advantageously, the geometries and/or structures formed by the second layer are protected from contamination and/or damage by the third layer and remain visible through it.
Vorzugsweise wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte auch während der Schritte n) und o) aufrechterhalten. Im Fall des Entfernens der vierten Kavitätshälfte im Schritt p) wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte vorzugsweise auch während des Schritts p) aufrechterhalten.Preferably, the vacuum between the film comprising the decorative layer and the first cavity half is also maintained during steps n) and o). In the case of removal of the fourth cavity half in step p), the vacuum between the film comprising the decorative layer and the first cavity half is preferably also maintained during step p).
Besonders bevorzugt ist das dritte Material im Schritt o) ein Gemisch, insbesondere ein Polyurethan bildendes Gemisch. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu dem das zweite Material im Schritt g) bildende Gemisch verwiesen. Diese Ausführungen gelten für das dritte Material im Schritt o) entsprechend. Insbesondere kann dabei die Bezeichnung „Polyurethanschicht“ auch für die dritte Schicht gelten. The third material in step o) is particularly preferably a mixture, in particular a polyurethane-forming mixture. To avoid repetition, reference is made to the statements on the mixture forming the second material in step g). These statements apply accordingly to the third material in step o). In particular, the term "polyurethane layer" can also apply to the third layer.
Nachfolgend werden vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung erläutert, die sich auf den Schritt g) und/oder den Schritt o) beziehen können. Zur Vereinfachung der Sprache werden dabei einheitliche Begriffe verwendet. Der Begriff „geschlossene Kavitätshälften“ kann dabei als der zweite Hohlraum in Bezug auf den Schritt g) und/oder als der dritte Hohlraum in Bezug auf den Schritt o) verstanden werden. Der Begriff „Polyurethanschicht“ kann als zweite Schicht in Bezug auf den Schritt g) und/oder als dritte Schicht in Bezug auf den Schritt o) verstanden werden.Advantageous embodiments of the invention are explained below, which can relate to step g) and/or step o). To simplify the language, uniform terms are used. The term "closed cavity halves" can be understood as the second cavity in relation to step g) and/or as the third cavity in relation to step o). The term "polyurethane layer" can be understood as the second layer in relation to step g) and/or as the third layer in relation to step o).
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Gemisch im Schritt g) und/oder im Schritt o) in die geschlossenen Kavitätshälften mit einem Fülldruck ausgewählt aus einem Bereich von 70 bar bis 140 bar, vorzugsweise von 80 bar bis 100 bar eingebracht, insbesondere injiziert. Im Schritt g) wird das Gemisch dabei vorzugsweise in den zweiten Hohlraum eingebracht, insbesondere injiziert. Im Schritt o) wird das Gemisch dabei vorzugsweise in den dritten Hohlraum eingebracht, insbesondere injiziert.According to a further advantageous embodiment of the invention, the mixture in step g) and/or in step o) is introduced, in particular injected, into the closed cavity halves with a filling pressure selected from a range of 70 bar to 140 bar, preferably from 80 bar to 100 bar. In step g), the mixture is preferably introduced, in particular injected, into the second cavity. In step o), the mixture is preferably introduced, in particular injected, into the third cavity.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet sich die Polyurethanschicht in den geschlossenen Kavitätshälften infolge des Einbringens, insbesondere Injizierens, des Gemischs im Schritt g) und/oder im Schritt o) bei einer Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 40°C bis 160°C, vorzugsweise von 60°C bis 140°C, besonders bevorzugt von 80°C bis 120°C, und/oder bei einem Druck ausgewählt aus einem Bereich von 3 bar bis 100 bar, vorzugsweise von 5 bar bis 50 bar, besonders bevorzugt von 8 bar bis 30 bar, aus.According to a further advantageous embodiment of the invention, the polyurethane layer is formed in the closed cavity halves as a result of the introduction, in particular injection, of the mixture in step g) and/or in step o) at a temperature selected from a range from 40°C to 160°C, preferably from 60°C to 140°C, particularly preferably from 80°C to 120°C, and/or at a pressure selected from a range from 3 bar to 100 bar, preferably from 5 bar to 50 bar, particularly preferably from 8 bar to 30 bar.
Vorteilhafterweise sind zur Bildung der Polyurethanschicht geringere Temperaturen als beim Einsatz von thermoplastischen Materialien im Spritzgießverfahren erforderlich.Advantageously, lower temperatures are required to form the polyurethane layer than when using thermoplastic materials in the injection molding process.
Vorzugsweise startet mit der Bereitstellung des Polyurethan bildenden Gemischs am Mischkopf eine exotherme Reaktion im Gemisch. Durch diese exotherme Reaktion erwärmt sich vorzugsweise das im Schritt g) und/oder im Schritt o) in die geschlossenen Kavitätshälften eingebrachte Gemisch. Je nach der gerade vorliegenden zeitlichen Phase der exothermen Reaktion ist es vorteilhaft, das Gemisch jeweils so zu temperieren, insbesondere aufzuheizen oder abzukühlen, so dass die exotherme Reaktion bei einer in etwa gleich bleibenden Prozesstemperatur abläuft. Zu Beginn der exothermen Reaktion wird daher das Gemisch durch die dann vorherrschende gegenüber der Gemisch-Temperatur höhere Werkzeugtemperatur aufgeheizt bzw. erwärmt und im weiteren zeitlichen Verlauf der exothermen Reaktion mit zunehmend frei werdender thermischer Energie führt die weitgehend konstant gehaltene Werkzeugtemperatur dann zu einem Abkühlen des sich durch die Reaktion aufheizenden Gemisches, weil dann die Werkzeugtemperatur zeitweise unterhalb der Gemisch-Temperatur liegt, die durch die exotherme Reaktion beeinflusst wird. Die Werkzeugtemperatur ist während der exothermen Reaktion weitgehend konstant.Preferably, an exothermic reaction starts in the mixture when the polyurethane-forming mixture is provided at the mixing head. This exothermic reaction preferably heats up the mixture formed in the step g) and/or in step o) the mixture is introduced into the closed cavity halves. Depending on the current temporal phase of the exothermic reaction, it is advantageous to temper the mixture, in particular to heat it up or cool it down, so that the exothermic reaction takes place at a roughly constant process temperature. At the start of the exothermic reaction, the mixture is therefore heated up or warmed up by the then prevailing tool temperature, which is higher than the mixture temperature, and as the exothermic reaction progresses, with increasing thermal energy being released, the tool temperature, which is kept largely constant, then leads to a cooling of the mixture which is heating up as a result of the reaction, because the tool temperature is then temporarily below the mixture temperature, which is influenced by the exothermic reaction. The tool temperature is largely constant during the exothermic reaction.
Die Kavitätshälften werden vorzugsweise vor dem Einbringen, insbesondere Injizieren, des Gemischs gemäß Schritt g) und/oder gemäß Schritt o) auf eine Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 40°C bis 160°C, vorzugsweise von 60°C bis 140°C, besonders bevorzugt von 80°C bis 120°, vortemperiert. Vorzugsweise ist die Temperatur des Gemischs zu Beginn der chemischen Reaktion und/oder unmittelbar nach dem Vermischen des Gemischs und/oder unmittelbar beim Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften niedriger als die Temperatur der Kavitätshälften (Werkzeugtemperatur). Vorzugsweise nimmt das Gemisch und/oder die sich bildende Polyurethanschicht aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit des Polyurethans von ca. 0,020 W/Km bis 0,040 W/Km mit Fortschreiten der Zeit und/oder mit Fortschreiten der Reaktion die voreingestellte Temperatur der Kavitätshälften (Werkzeugtemperatur) an. The cavity halves are preferably pre-heated to a temperature selected from a range of 40°C to 160°C, preferably 60°C to 140°C, particularly preferably 80°C to 120°, before the mixture is introduced, in particular injected, in step g) and/or in step o). The temperature of the mixture at the start of the chemical reaction and/or immediately after the mixture has been mixed and/or immediately upon injection into the closed cavity halves is preferably lower than the temperature of the cavity halves (mold temperature). Due to the low thermal conductivity of the polyurethane of approximately 0.020 W/Km to 0.040 W/Km, the mixture and/or the polyurethane layer that forms preferably takes on the preset temperature of the cavity halves (mold temperature) as time progresses and/or as the reaction progresses.
Vorzugsweise beträgt eine Temperaturdifferenz für das Abkühlen des in den geschlossenen Kavitätshälften gebildeten Bauteils 0K bis 100K, vorzugsweise 0K bis 50K, besonders bevorzugt 0K bis 30K. Die Temperaturdifferenz für das Abkühlen des in den geschlossenen Kavitätshälften gebildeten Bauteils ist damit vorteilhafterweise sehr viel niedriger als beim Spritzgießen von thermoplastischen Materialien.Preferably, a temperature difference for cooling the component formed in the closed cavity halves is 0K to 100K, preferably 0K to 50K, particularly preferably 0K to 30K. The temperature difference for cooling the component formed in the closed cavity halves is thus advantageously much lower than when injection molding thermoplastic materials.
Vorteilhafterweise sind zur Bildung der Polyurethanschicht geringere Drücke erforderlich als beim Einsatz von thermoplastischen Materialien im Spritzgießverfahren.Advantageously, lower pressures are required to form the polyurethane layer than when using thermoplastic materials in the injection molding process.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise nach Schritt g) und/oder nach Schritt o) durchgeführt wird:
- q) Härten des Gemischs innerhalb und/oder außerhalb der geschlossenen Kavitätshälften unter Ausbildung der Polyurethanschicht.
- q) Curing the mixture inside and/or outside the closed cavity halves to form the polyurethane layer.
Die Dauer des Härtungsvorgangs innerhalb der geschlossenen Kavitätshälften beträgt vorzugsweise 10 Sekunden bis 120 Sekunden, besonders bevorzugt 20 Sekunden bis 90 Sekunden, weiter bevorzugt 30 Sekunden bis 70 Sekunden.The duration of the curing process within the closed cavity halves is preferably 10 seconds to 120 seconds, particularly preferably 20 seconds to 90 seconds, further preferably 30 seconds to 70 seconds.
Das sind insbesondere das 2-fache bis 10-fache der Topfzeit des Gemisches, bevorzugt das 3-fache bis 7-fache der Topfzeit des Gemisches. Die Topfzeit ist dabei die Verarbeitbarkeitsdauer oder Gebrauchsdauer des reaktiven Gemisches.This is in particular 2 to 10 times the pot life of the mixture, preferably 3 to 7 times the pot life of the mixture. The pot life is the processability period or service life of the reactive mixture.
Vorzugsweise wird das Bauteil während des Härtungsvorgangs in den geschlossenen Kavitätshälften abgekühlt. Die Dauer des Härtungsvorgangs innerhalb der geschlossenen Kavitätshälften kann auch als Kühlzeit bezeichnet werden. Nach Beendigung der Kühlzeit wird vorzugsweise unmittelbar der Schritt h) durchgeführt. Dabei werden die Kavitätshälften geöffnet. Die Kühlzeit richtet sich nach dem Aushärtegrad des Polyurethans und kann wie oben beschrieben variieren. Das anfangs liquide Polyurethan muss dabei in den festen Zustand übergegangen sein, so dass eine Verformung nach dem Öffnen der Kavitätshälften unterbleibt. Vorzugsweise übersteigt hierzu die Temperatur der Werkzeugkavität, das heißt insbesondere der Kavitätshälften, die Umgebungstemperatur um zumindest 5 K, vorzugsweise um 10 K.
Die Dauer des Härtungsvorgangs außerhalb der geschlossenen Kavitätshälften, insbesondere auf einer Haltevorrichtung mit der Form des Bauteils, beträgt vorzugsweise 5 Minuten bis 90 Minuten, besonders bevorzugt 5 Minuten bis 45 Minuten.The duration of the curing process outside the closed cavity halves, in particular on a holding device with the shape of the component, is preferably 5 minutes to 90 minutes, particularly preferably 5 minutes to 45 minutes.
Vorzugsweise steigt die Viskosität des Gemischs und/oder der sich bildenden Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion. Vorzugsweise härtet das Gemisch und/oder die sich bildende Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion aus. Vorzugsweise ist am Ende der chemischen Vernetzungsreaktion eine vollständig ausgehärtete Polyurethanschicht gebildet.Preferably, the viscosity of the mixture and/or the polyurethane layer that forms increases as the chemical crosslinking reaction progresses. Preferably, the mixture and/or the polyurethane layer that forms hardens polyurethane layer as the chemical crosslinking reaction progresses. Preferably, a completely cured polyurethane layer is formed at the end of the chemical crosslinking reaction.
Vorzugsweise wird das Gemisch im Schritt q) vollständig unter Ausbildung der Polyurethanschicht ausgehärtet.Preferably, the mixture is completely cured in step q) to form the polyurethane layer.
Das Härten gemäß Schritt q) erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 20°C bis 160°C, vorzugsweise von 20°C bis 120°C.The curing according to step q) is preferably carried out at a temperature selected from a range of 20°C to 160°C, preferably from 20°C to 120°C.
Im Fall der Ausgestaltung mit einer auf der ersten Schicht applizierten weiteren Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage weist die weitere Dekorschicht und/oder weitere Dekorlage eine Grundierungsschicht, vorzugsweise eine zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärtete Grundierungsschicht, insbesondere Haftvermittlerschicht, an der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht auf. Die zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärteten Grundierungsschicht wird vorzugsweise zusammen mit dem darauf aufgebrachten Gemisch und/oder mit der darauf aufgebrachten Polyurethanschicht ausgehärtet, vorzugsweise vollständig ausgehärtet. Dabei bilden sich vorzugsweise Quervernetzungen zwischen Polyurethanschicht und Grundierungsschicht aus. Dabei wird die Polyurethanschicht vorzugsweise stoffschlüssig mit der Grundierungsschicht verbunden.In the case of the design with a further decorative layer and/or further decorative layer applied to the first layer, the further decorative layer and/or further decorative layer has a primer layer, preferably a primer layer that is at least partially not yet fully cured, in particular an adhesion promoter layer, on the surface facing away from the first layer for a connection to the polyurethane of the second layer. The primer layer that is at least partially not yet fully cured is preferably cured together with the mixture applied to it and/or with the polyurethane layer applied to it, preferably completely cured. In the process, cross-links preferably form between the polyurethane layer and the primer layer. The polyurethane layer is preferably bonded to the primer layer in a material-locking manner.
Der Verbund aus der ersten Schicht und/oder der weiteren Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage mit der Polyurethanschicht ist vorzugsweise formstabil. Vorzugsweise kann die Polyurethanschicht nicht zerstörungsfrei von der ersten Schicht und/oder der weiteren Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage entfernt werden.The composite of the first layer and/or the further decorative layer and/or the further decorative layer with the polyurethane layer is preferably dimensionally stable. Preferably, the polyurethane layer cannot be removed from the first layer and/or the further decorative layer and/or the further decorative layer without causing damage.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise nach Schritt i) und/oder Schritt j) durchgeführt wird:
- r) Entfernen der Trägerlage der Folie.
- r) Remove the carrier layer of the film.
Diese vorteilhafte Ausgestaltung bezieht sich also vorzugsweise auf die Ausgestaltung der Folie als IMD-Folie.This advantageous embodiment therefore preferably relates to the design of the film as an IMD film.
Nach dem Durchführen des Schritts r) bleibt von der IMD-Folie vorzugsweise nur die Dekorlage auf dem Bauteil vorhanden.After carrying out step r), preferably only the decorative layer of the IMD film remains on the component.
Eine Ablöseschicht der IMD-Folie kann nach einem Entfernen der Trägerlage von der Folie vollständig oder teilweise auf der Dekorlage angeordnet sein und/oder vollständig oder teilweise auf der Trägerlage angeordnet sein.A release layer of the IMD film can be arranged completely or partially on the decorative layer after removal of the carrier layer from the film and/or completely or partially on the carrier layer.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Folie im Schritt b) als Rollenware und/oder als Endlosfolie und/oder als Bogen bereitgestellt und/oder mittels Folienvorschubgerätetechnik in die Kavitätshälfte eingebracht. Insbesondere kann eine IMD-Folie bevorzugt als Rollenware und/oder als Endlosfolie bereitgestellt werden. Eine IMD-Folie kann auch als Bogen bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine Insert-Folie bevorzugt als Bogen bereitgestellt werden. Eine Insert-Folie kann auch als Rollenware und/oder als Endlosfolie bereitgestellt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the film in step b) is provided as a roll and/or as a continuous film and/or as a sheet and/or is introduced into the cavity half by means of film feed device technology. In particular, an IMD film can preferably be provided as a roll and/or as a continuous film. An IMD film can also be provided as a sheet. In particular, an insert film can preferably be provided as a sheet. An insert film can also be provided as a roll and/or as a continuous film.
Vorzugsweise wird das Verfahren als ein IMD-Verfahren (IMD = In-Mold Decoration) durchgeführt. Dabei wird die die Dekorschicht umfassende Folie als Transferfolie mit einer Trägerschicht und einer die Dekorschicht aufweisenden Dekorlage insbesondere als Rollenware gefördert und dabei insbesondere gemäß Schritt b) in die erste Kavitätshälfte eingebracht.Preferably, the method is carried out as an IMD method (IMD = In-Mold Decoration). In this case, the film comprising the decorative layer is conveyed as a transfer film with a carrier layer and a decorative layer having the decorative layer, in particular as a roll product, and is introduced into the first cavity half in particular according to step b).
Das Dekorationsverfahren über Lacktransfertechnologie ermöglicht im Vergleich zu anderen Dekorationsverfahren wie beispielsweise Lackieren mittels Nasslacken vorteilhafterweise eine deutlich höhere Designvielfalt. Dadurch können vorteilhafterweise Einzelbilder, technische Designs, haptische Oberflächen und viele andere Designvarianten erzeugt werden.Compared to other decoration processes such as painting using wet paints, the decoration process using paint transfer technology advantageously enables a much greater variety of designs. This makes it possible to create individual images, technical designs, haptic surfaces and many other design variants.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt b), e), h), i), j) und/oder Schritt p) den weiteren folgenden Teilschritt:
- s) Reinigen der Folie und/oder des Bauteils, vorzugsweise der ersten, zweiten und/oder dritten Schicht, insbesondere durch zumindest eine Bürste und/oder ein Gebläse und/oder eine Absaugeinrichtung.
- s) Cleaning the film and/or the component, preferably the first, second and/or third layer, in particular by means of at least one brush and/or a blower and/or a suction device.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt j) den weiteren folgenden Teilschritt:
- t) Bedrucken des Bauteils, vorzugsweise der zweiten und/oder dritten Schicht, insbesondere in zumindest einem ersten und/oder zweiten Bereich, vorzugsweise allein oder in Kombination ausgewählt aus Inkjetdruck, Tiefdruck, Siebdruck, Flachdruck, Hochdruck, Flexodruck, Tampondruck.
- t) printing the component, preferably the second and/or third layer, in particular in at least a first and/or second region, preferably alone or in combination selected from inkjet printing, gravure printing, screen printing, planographic printing, letterpress printing, flexographic printing, pad printing.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt b) den weiteren folgenden Teilschritt:
- u) Vorbehandlung der Folie, vorzugsweise der Grundierungsschicht, insbesondere mittels eines Verfahrens allein oder in Kombination ausgewählt aus Coronabehandlung, Flammbehandlung, Plasmabehandlung.
- u) Pretreatment of the film, preferably the primer layer, in particular by means of a process selected alone or in combination from corona treatment, flame treatment, plasma treatment.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt j) den weiteren folgenden Teilschritt:
- v) Zuschneiden des Bauteils mittels Stanzen oder Wasserstrahlschneiden oder Laserschneiden.
- v) Cutting the component by punching or water jet cutting or laser cutting.
Das Zuschneiden bezieht sich vorzugsweise auf ein außenseitiges Zuschneiden.The cutting preferably refers to external cutting.
Vorzugsweise kann das Verfahren den weiteren folgenden Schritt aufweisen oder der Schritt j) kann den weiteren folgenden Teilschritt umfassen:
- w) Zerteilen des Bauteils in einzelne Nutzen, insbesondere bei Vorliegen von mehrere Nutzen aufweisender Rollenware oder bei Vorliegen eines mehrere Nutzen aufweisenden Bogens.
- w) Dividing the component into individual panels, in particular in the case of roll goods with multiple panels or in the case of sheets with multiple panels.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das in Schritt j) erhaltene Bauteil ausgewählt aus der Gruppe Display, Touchfeld, Panel, Blende, Funktionselement, insbesondere aus den folgenden Bereichen: Weiße Ware, Kraftfahrzeuge, Luftfahrt, Schiffe, Haushaltsgeräte, Telekommunikationsgeräte, Konsumgüter, Dokumente, Sicherheitselemente, Etiketten und/oder Elektronikartikel.According to a further advantageous embodiment of the invention, the component obtained in step j) is selected from the group display, touch field, panel, cover, functional element, in particular from the following areas: white goods, motor vehicles, aviation, ships, household appliances, telecommunications equipment, consumer goods, documents, security elements, labels and/or electronic articles.
Die genannten Verfahrensschritte und Unterschritte sind seriell (hintereinander ablaufend) beschrieben. Die genannten Verfahrensschritte und Unterschritte können, insbesondere zur Herstellung mehrerer erfindungsgemäßer Bauteile, auch zumindest teilweise parallel zueinander ablaufen. Dazu wird vorzugsweise die Drehtellertechnik und/oder Würfeltechnik und/oder Wendeplattentechnik verwendet.The process steps and sub-steps mentioned are described serially (running one after the other). The process steps and sub-steps mentioned can also run at least partially parallel to one another, in particular for producing several components according to the invention. The rotary plate technology and/or cube technology and/or indexable plate technology is preferably used for this purpose.
Es ist weiter möglich, dass die Verfahrensschritte und Unterschritte einmal oder mehrmals durchgeführt werden. Insbesondere können sich Verfahrensschritte und Unterschritte wiederholen. Die bevorzugte Abfolge der Verfahrensschritte weist zumindest die Reihenfolge von Schritt a) - Schritt b) - Schritt c) - Schritt d) - Schritt e) - Schritt f) - Schritt g) - Schritt h) - Schritt i) - Schritt j) auf, wobei insbesondere zwischen diesen Schritten weitere Schritte oder Unterschritte eingefügt sein können.It is also possible for the method steps and sub-steps to be carried out once or several times. In particular, method steps and sub-steps can be repeated. The preferred sequence of method steps has at least the order of step a) - step b) - step c) - step d) - step e) - step f) - step g) - step h) - step i) - step j), whereby in particular further steps or sub-steps can be inserted between these steps.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage, die erste Schicht und ggf. weitere Dekorschichten und/oder weitere Applikationsschichten durch die darüberliegende, außenliegende und vorzugsweise aus Polyurethan gebildete zweite und/oder dritte Schicht als Schutzschicht geschützt sind. Dadurch werden vorteilhafte Effekte ermöglicht, wie beispielsweise die Erzeugung einer verstärkten optischen Tiefenwirkung.One advantage of the invention is that the decorative layer comprising at least one decorative layer, the first layer and possibly further decorative layers and/or further application layers are protected by the second and/or third layer lying above it, which is preferably made of polyurethane, as a protective layer. This enables advantageous effects, such as the creation of an increased optical depth effect.
Vorteilhafterweise ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nur an einer Seite mit dem weiteren Schichtaufbau beschichtet. Insbesondere ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nicht beidseitig eingekapselt. Daher ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage vorteilhafterweise für eine weitere Bearbeitung zugänglich. Insbesondere ist durch den erfindungsgemäßen Schichtaufbau eine direkte Laserbearbeitung der Dekorlage bzw. Dekorschicht möglich, ohne dass dabei durch ein Spritzgussmaterial gelasert werden müsste.Advantageously, the decorative layer comprising at least one decorative layer is only coated on one side with the further layer structure. In particular, the decorative layer comprising at least one decorative layer is not encapsulated on both sides. Therefore, the decorative layer comprising at least one decorative layer is advantageously accessible for further processing. In particular, the layer structure according to the invention enables direct laser processing of the decorative layer or decorative layer without having to laser through an injection molding material.
Weiterhin ergeben sich vielseitige Möglichkeiten der Strukturintegrationen. Dabei können Strukturen beispielsweise in einer Kavitätshälfte des Spritzgusswerkzeugs vorgesehen sein. Eine solche Struktur kann beispielsweise auf die zweite und/oder dritte Schicht, das heißt insbesondere auf die aus Polyurethan gebildete Schutzschicht, abgebildet werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil vorderseitig sichtbar ist. Weiterhin kann eine solche Struktur auf die erste Schicht abgebildet werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil rückseitig sichtbar ist. Dabei ist hervorzuheben, dass bei einer rückseitigen Einbringung der Struktur die Dekorlage bzw. Dekorschicht auch sehr gut die Struktur mitabbildet. Als Strukturen können beispielsweise Mikro- oder Nanostrukturen vorgesehen sein.Furthermore, there are many possibilities for integrating structures. Structures can be provided in one cavity half of the injection molding tool, for example. Such a structure can be applied to the second and/or third layer, in particular to the layer made of polyurethane. protective layer, so that the structure is visible on the front of the finished component. Furthermore, such a structure can be reproduced on the first layer so that the structure is visible on the back of the finished component. It should be emphasized that when the structure is introduced on the back, the decorative layer or decorative layer also reproduces the structure very well. Micro- or nanostructures can be provided as structures, for example.
Weiterhin sind rückseitige Strukturen, welche sich durch die Dekorlage bzw. Dekorschicht bzw. eine diese umfassende IMD-Folie mit abbilden, hervorragend als Designelement sichtbar. Das Vorsehen von rückseitigen Strukturen kann auch mittels Laser erfolgen. Weiterhin kann eine weitere Applikation mittels Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden.Furthermore, rear structures, which are reflected by the decorative layer or an IMD film covering it, are clearly visible as a design element. Rear structures can also be created using a laser. A further application can also be carried out using hot stamping and/or cold stamping and/or digital printing and/or functional foil bonding (FFB).
Das Dekorationsverfahren über eine Transferfolie, wie beispielsweise eine IMD-Folie, das heißt über eine Lacktransfertechnologie, ermöglicht im Vergleich zu anderen Dekorationsverfahren wie Nasslackieren eine deutlich höhere Designvielfalt, so dass Einzelbilder, technische Designs, haptische Oberflächen und viele andere Designvarianten erzeugt werden können. Durch Dekoration mittels Transferfolie ist es möglich, auf einen oder mehrere sich der Dekoration anschließenden Prozess-Folgeschritte zu verzichten, wie z.B. ein separates Überdrucken oder Auslasern von Schriftzügen, Symbolen etc.. Somit können vorteilhafterweise wiederum Kosten bei der Dekoration eingespart werden. Eine Transferfolie könnte alle diese Dekorationselemente wie Dekordruck, Negativdekore wie Schriftzüge oder Symbole etc. bereits im Schichtaufbau der Übertragungslage aufweisen.The decoration process using a transfer film, such as an IMD film, i.e. using a paint transfer technology, enables a significantly greater variety of designs compared to other decoration processes such as wet painting, so that individual images, technical designs, haptic surfaces and many other design variants can be created. By decorating using a transfer film, it is possible to dispense with one or more subsequent process steps following the decoration, such as separate overprinting or lasering of lettering, symbols, etc. This in turn advantageously saves costs on decoration. A transfer film could already have all of these decorative elements such as decorative printing, negative decorations such as lettering or symbols, etc. in the layer structure of the transfer layer.
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Spritzgusswerkzeug beansprucht, welches eine Haltevorrichtung sowie eine erste, zweite und dritte Kavitätshälfte umfasst. Das Spritzgusswerkzeug wird zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aufweisend einen Schichtaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und/oder zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 22, beansprucht. Die Haltevorrichtung ist zum Halten des zumindest einen an der ersten Schicht ausgebildeten Halteelements ausgestaltet.According to the invention, an injection molding tool is claimed which comprises a holding device and a first, second and third cavity half. The injection molding tool is claimed for carrying out a method for producing a component having a layer structure according to one of
Die Haltevorrichtung ist dabei vorzugsweise beweglich und/oder umfasst beweglich Bestandteile, insbesondere einen beweglichen Klemmrahmen und/oder zumindest einen beweglichen Haltearm.The holding device is preferably movable and/or comprises movable components, in particular a movable clamping frame and/or at least one movable holding arm.
Vorzugsweise umfasst das Spritzgusswerkzeug zusätzlich eine vierte Kavitätshälfte.Preferably, the injection molding tool additionally comprises a fourth cavity half.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung einen Klemmrahmen. Der Klemmrahmen ist zum Herstellen einer dichten Verbindung der ersten Kavitätshälfte mit der die Dekorlage umfassenden Folie ausgestaltet, so dass ein Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte herstellbar ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the holding device comprises a clamping frame. The clamping frame is designed to produce a tight connection between the first cavity half and the film comprising the decorative layer, so that a vacuum can be produced between the film comprising the decorative layer and the first cavity half.
Der Klemmrahmen ist vorzugsweise hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch und/oder pneumatisch ansteuerbar. Der Klemmrahmen drückt vorzugsweise die die Dekorlage umfassenden Folie gegen die ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise drückt der Klemmrahmen dabei die Folie entlang einer geschlossenen umlaufenden Linie gegen die ersten Kavitätshälfte. Der Klemmrahmen weist dazu vorzugsweise eine ringförmige Gestalt auf. Die Ringform kann vorzugsweise rechteckig ausgestaltet sein. Der Klemmrahmen drückt sich dabei vorzugsweise an eine als Kleberschicht für eine Verbindung mit der ersten Schicht ausgestaltete Grundierungsschicht der Folie.The clamping frame can preferably be controlled hydraulically, mechanically, electromechanically and/or pneumatically. The clamping frame preferably presses the film comprising the decorative layer against the first cavity half. The clamping frame preferably presses the film along a closed circumferential line against the first cavity half. The clamping frame preferably has an annular shape for this purpose. The ring shape can preferably be rectangular. The clamping frame preferably presses itself against a primer layer of the film designed as an adhesive layer for a connection to the first layer.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmrahmen einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the clamping frame is designed in one part or in multiple parts, in particular in two parts.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung zumindest einen beweglichen Haltearm. Der Haltearm ist hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch und/oder pneumatisch ansteuerbar, um den Haltearm vom Halteelement und/oder von der ersten Schicht weg zu bewegen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the holding device comprises at least one movable holding arm. The holding arm can be controlled hydraulically, mechanically, electromechanically and/or pneumatically in order to move the holding arm away from the holding element and/or from the first layer.
Der bewegliche Haltearm ist vorzugsweise als Kolben ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung mehrere Haltearme. Die vorzugsweise als Kolben ausgestaltete Haltearme können entlang ihrer Achse in der Haltevorrichtung bewegt werden. Insbesondere kann der Haltearm bzw. können die Haltearme vom Halteelement und/oder von der ersten Schicht weg bewegt werden.The movable holding arm is preferably designed as a piston. The holding device preferably comprises a plurality of holding arms. The holding arms, which are preferably designed as pistons, can be moved along their axis in the holding device. In particular, the holding arm or arms can be moved away from the holding element and/or from the first layer.
Insbesondere kann der bewegliche Haltearm bzw. können die beweglichen Haltearme mit dem Klemmrahmen verbunden sein. Vorzugsweise kann der bewegliche Haltearm bzw. können die beweglichen Haltearme in dem oder an dem Klemmrahmen beweglich gelagert sein. Insbesondere kann der bewegliche Haltearm bzw. können die beweglichen Haltearme aus dem Klemmrahmen heraus in Richtung auf das Halteelement oder in den Klemmrahmen hinein, also von dem Halteelement weg angetrieben beweglich sein.In particular, the movable holding arm or arms can be connected to the clamping frame. Preferably, the movable holding arm or arms can be movably mounted in or on the clamping frame. In particular, the movable holding arm or arms can be driven out of the clamping frame in the direction of the holding element or into the clamping frame, i.e. away from the holding element.
Die Anzahl der Haltearme der Haltevorrichtung und die Anzahl der an der ersten Schicht vorgesehenen Halteelemente kann übereinstimmen. Es können im Gegensatz dazu aber auch mehrere Haltearme zu einem Halteelement korrespondieren. Die Anzahl, Anordnung und Orientierung der Haltearme ist dabei insbesondere abhängig von der Geometrie und Größe des Bauteils.The number of holding arms of the holding device and the number of holding elements provided on the first layer can be the same. In contrast, however, several holding arms can also correspond to one holding element. The number, arrangement and orientation of the holding arms depends in particular on the geometry and size of the component.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die Bewegungsrichtung des Haltearms zu einer Schichtungsebene des Schichtaufbaus einen Entformungswinkel von 1° bis 89°, vorzugsweise einen Entformungswinkel von 1° bis 60°.According to a further advantageous embodiment of the invention, the direction of movement of the holding arm to a layering plane of the layer structure forms a demolding angle of 1° to 89°, preferably a demolding angle of 1° to 60°.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren kann mit einem Spritzgusswerkzeug durchgeführt werden, das ein oder mehrere Merkmale des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs aufweist. Vorzugsweise wird das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug durchgeführt.The method according to the invention described above can be carried out with an injection molding tool that has one or more features of the injection molding tool according to the invention. The method according to the invention described above is preferably carried out with the injection molding tool according to the invention.
Selbstverständlich können auch obig angeführte Sachmerkmale äquivalent in einem Verfahren oder angeführte Verfahrensmerkmale im Produkt angewendet werden.Of course, the above-mentioned material characteristics can also be applied equivalently in a process or the above-mentioned process characteristics can be applied in the product.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind daher nicht einschränkend zu verstehen.
-
1 zeigt schematische Ansichten zu einem ersten erfindungsgemäßen Bauteil. -
2 zeigt schematische Ansichten zu einem zweiten erfindungsgemäßen Bauteil. -
3 zeigt ein Flussdiagramm zu einem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren. -
4 zeigt Ansichten zu den einzelnen Schritten des in3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils. -
5 zeigt Ansichten zu den einzelnen Schritten des in3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils. -
6 zeigt verschiedene Beispiele für eine Strukturierung einzelner Schichten eines erfindungsgemäßen Bauteils. -
7 zeigt einen schematischen Aufbau einer (a) IMD-Folie und einen schematischen Aufbau einer (b) Insert-Folie jeweils zum Bereitstellen einer zwischen einer ersten Schicht (Thermoplast) und einer zweiten Schicht (PUR) angeordneten weiteren Dekorlage. -
8 zeigt einen schematischen Aufbau einer (a) IMD-Folie und einen schematischen Aufbau einer (b) Insert-Folie jeweils zum Bereitstellen einer Dekorlage zum Beschichten mit einer ersten Schicht (Thermoplast).
-
1 shows schematic views of a first component according to the invention. -
2 shows schematic views of a second component according to the invention. -
3 shows a flow chart of an exemplary method according to the invention. -
4 shows views of the individual steps of the3 illustrated exemplary method according to the invention in the production of the first component according to the invention. -
5 shows views of the individual steps of the3 illustrated exemplary method according to the invention in the production of the second component according to the invention. -
6 shows various examples of structuring individual layers of a component according to the invention. -
7 shows a schematic structure of an (a) IMD film and a schematic structure of an (b) insert film, each for providing a further decorative layer arranged between a first layer (thermoplastic) and a second layer (PUR). -
8th shows a schematic structure of an (a) IMD film and a schematic structure of an (b) insert film, each for providing a decorative layer for coating with a first layer (thermoplastic).
In
In einer Abwandlung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils wird auf die weitere Dekorlage 2 verzichtet. In diesem Fall ist der Schichtaufbau in dieser Reihenfolge durch eine Dekorlage 1, eine erste Schicht 3 und eine zweite Schicht 4 gebildet. Die weiteren hier besprochen Merkmale gelten in gleicher Weise auch für diese Abwandlung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils.In a modification of the first component according to the invention, the additional
Die erste Schicht 3 bildet im vorliegenden Beispiel zwei Halteelemente aus. Die beiden Halteelemente sind zueinander symmetrisch an zwei gegenüberliegenden Seiten des Bauteils angeordnet. Die Halteelemente sind beim ersten erfindungsgemäßen Bauteil jeweils als nach außen hervorstehende Laschen 5 ausgebildet. Die erste Schicht 3 und die beiden Laschen 5 sind einstückig ausgebildet. Die Laschen 5 sind ebenso wie erste Schicht 3 aus Thermoplast gebildet. Im vorliegenden Beispiel weisen die Laschen 5 an ihrem nach außen hervorstehenden Ende jeweils eine Einbuchtung 6 auf. Diese Einbuchtungen 6 ermöglichen jeweils das Eingreifen eines beweglichen Haltearms 11 einer an einem Spritzgusswerkzeug vorgesehenen Haltevorrichtung.In the present example, the
Die erste Schicht 3 bildet auch beim zweiten erfindungsgemäßen Bauteil zwei Halteelemente aus. Die beiden Halteelemente sind auch zueinander symmetrisch an zwei gegenüberliegenden Seiten des Bauteils vorgesehen. Im Unterschied zum ersten erfindungsgemäßen Bauteil sind die Halteelemente beim zweiten erfindungsgemäßen Bauteil ohne die nach außen hervorstehenden Laschen ausgebildet. Die Halteelemente sind jeweils als eine Einbuchtung 6 in der ersten Schicht ausgebildet. Dabei erstrecken sich die Einbuchtungen jeweils über einen Flächenbereich, über den sich auch die darunterliegende Dekorlage 1 erstreckt. Im vorliegenden Beispiel erstreckt sich auch die darüberliegende weitere Dekorlage 2 über diese Flächenbereiche. Die zweite Schicht 4 ist im vorliegenden Beispiel im Vergleich zu den darunterliegenden Schichten zurückversetzt, so dass diese die darunterliegenden Schichten in einem umlaufenden Randbereich nicht bedeckt. Die zweite Schicht 4 erstreckt sich im vorliegenden Beispiel entsprechend auch nicht über den von den Einbuchtungen aufgespannten Flächenbereichen. Der von der zweiten Schicht 4 aufgespannte Flächenbereich kann auch bündig mit dem Flächenbereich der ersten Schicht 2 abschließen.The
Die Einbuchtungen 6 ermöglichen wiederum jeweils das Eingreifen eines beweglichen Haltearms 11 einer an einem Spritzgusswerkzeug vorgesehenen Haltevorrichtung.
Die Schritte des beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens werden gemeinsam für die
Die folgenden Schritte erfolgen vorzugsweise nacheinander.The following steps are preferably carried out one after the other.
In einem Schritt S01 wird eine IMD-Folie in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt. Die IMD-Folie wird so in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt, dass die Trägerseite der IMD-Folie an der ersten Kavitätshälfte 7 anliegt. Die die Dekorlage 1 aufweisende Rückseite der IMD-Folie ist folglich später dem Spritzgussmaterial zugewandt. Nach dem Einlegen wird die IMD-Folie von einem Klemmrahmen 10 fest an die erste Kavitätshälfte 7 angedrückt. Der Klemmrahmen 10 weist in Draufsicht eine ringförmige Gestalt auf. Die Ringform ist dabei rechteckig ausgestaltet. Der Klemmrahmen 10 drückt die IMD-Folie entlang einer geschlossenen umlaufenden Linie fest an die erste Kavitätshälfte 7. Zusätzlich zum Andrücken der IMD-Folie an die erste Kavitätshälfte 7 durch den Klemmrahmen 10 wird ein Vakuum zwischen der IMD-Folie und der ersten Kavitätshälfte 7 hergestellt, so dass die IMD-Folie gegen die erste Kavitätshälfte 7 angesaugt wird.In a step S01, an IMD film is inserted into the
In einem Schritt S02 wird das Spritzgusswerkzeug durch Einsetzen der zweiten Kavitätshälfte 8 in die erste Kavitätshälfte 7 geschlossen. Dabei entsteht ein erster Hohlraum an der die Dekorlage 1 aufweisenden Rückseite der IMD-Folie. Der erste Hohlraum wird durch die Dekorlage 1, durch die zweite Kavitätshälfte 8 und durch die im Klemmrahmen 10 vorgesehenen Haltearme 11 begrenzt. Der Klemmrahmen 10 und die Haltearme 11 bilden zusammen die Haltevorrichtung. Außerdem kann der erste Hohlraum teilweise durch die erste Kavitätshälfte 7 begrenzt sein. Der erste Hohlraum entspricht dem Volumen der mittels Hinterspritzen herzustellenden ersten Schicht 3. Im Fall des ersten erfindungsgemäßen Bauteils umfasst der erste Hohlraum daher auch das Volumen der zusammen mit der ersten Schicht 3 herzustellenden Laschen 5 (siehe
In einem Schritt S03 wird die IMD-Folie an ihrer die die Dekorlage 1 aufweisenden Rückseite unmittelbar mit einem Thermoplast hinterspritzt. Dabei wird der erste Hohlraum mit dem Thermoplast gefüllt. Dabei wird die erste Schicht 3 ausgebildet. Im Fall des ersten erfindungsgemäßen Bauteils werden zusammen mit der ersten Schicht 3 auch die beiden Laschen 5 ausgebildet (siehe
In einem Schritt S04 wird das Spritzgusswerkzeug nach Ablauf einer Kühlzeit von beispielsweise 60 Sekunden geöffnet. Dazu wird die zweite Kavitätshälfte 8 entfernt. Dabei werden die Halteelemente durch die Haltearme 11 der Haltevorrichtung gehalten. Ebenso drückt der Klemmrahmen 10 weiter die IMD-Folie an die ersten Kavitätshälfte 7 und das Vakuum zwischen IMD-Folie und erster Kavitätshälfte 7 wird aufrechterhalten. Daher verbleibt die mit der ersten Schicht 3 beschichtete IMD-Folie beim Öffnen des Spritzgusswerkzeugs sicher und formstabil in der ersten Kavitätshälfte 7.In a step S04, the injection molding tool is opened after a cooling time of, for example, 60 seconds. To do this, the
In einem Schritt S05 wird das Spritzgusswerkzeug durch Einsetzen der dritten Kavitätshälfte 9 in die erste Kavitätshälfte 7 geschlossen. Dabei entsteht ein an der an der ersten Schicht 3 anliegender zweiter Hohlraum. Der zweite Hohlraum wird außerdem durch die dritte Kavitätshälfte 9 begrenzt. Der zweite Hohlraum entspricht dem Volumen der mittels Überflutens mit Polyurethan herzustellenden zweiten Schicht 4.In a step S05, the injection molding tool is closed by inserting the third cavity half 9 into the
Alternativ dazu kann in weiteren Ausgestaltungen zunächst eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage 2 auf der ersten Schicht 3 angeordnet werden. Beim Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der dritten Kavitätshälfte 9 in die erste Kavitätshälfte 7 (Schritt S05) entsteht somit ein an der an der ersten Schicht 3, an der weiteren Dekorschicht und/oder an der weiteren Dekorlage anliegender zweiter Hohlraum. Der zweite Hohlraum wird außerdem wieder durch die dritte Kavitätshälfte 9 begrenzt. Der zweite Hohlraum entspricht ebenfalls dem Volumen der mittels Überflutens mit Polyurethan herzustellenden zweiten Schicht 4.Alternatively, in further embodiments, a further decorative layer and/or a further
Das Wechseln der Kavitätshälfte von der zweiten 8 zur dritten Kavitätshälfte 9 kann beispielsweise mittels Drehteller-, Schiebetisch-, und/oder Wendeplattentechnologie erfolgen.Changing the cavity half from the second 8 to the third cavity half 9 can be done, for example, by means of turntable, sliding table and/or indexable plate technology.
In einem Schritt S06 wird die der IMD-Folie abgewandte Oberfläche der ersten Schicht 3 mit Polyurethan überflutet. Dabei wird der zweite Hohlraum mit dem Polyurethan gefüllt. Dabei wird die zweite Schicht 4 aus Polyurethan ausgebildet. Mit dem Fertigstellen der zweiten Schicht 4 ist die IMD-Folie mit der ersten 3 und der zweiten Schicht 4 beschichtet. Die erste Schicht 3 weist dabei die oben beschriebenen Halteelemente auf. Damit ist bereits ein erfindungsgemäßes Bauteil realisiert.In a step S06, the surface of the
Im vorliegenden Beispiel wird die ersten Schicht 3 unmittelbar mit Polyurethan überflutet. In den weiteren Ausgestaltungen, bei denen eine weitere Dekorschicht und/oder eine zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende weitere Dekorlage auf der ersten Schicht 3 angeordnet werden (siehe Alternative im Schritt S05), werden die weitere Dekorschicht, die weitere Dekorlage und/oder die erste Schicht 3 im Schritt S06 mit Polyurethan überflutet.In the present example, the
In einem Schritt S07 wird das Spritzgusswerkzeug nach Ablauf einer Kühlzeit von beispielsweise 60 Sekunden geöffnet. Dazu wird die dritte Kavitätshälfte 9 entfernt. Dabei werden die Halteelemente weiterhin durch die Haltearme 11 der Haltevorrichtung gehalten. Insbesondere ist eine Haftkraft der Halteelemente an den Haltearmen 11 größer als eine Haftkraft der aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht 4 an der dritte Kavitätshälfte 9. Außerdem drückt der Klemmrahmen 10 weiter die IMD-Folie an die ersten Kavitätshälfte 7 und das Vakuum zwischen IMD-Folie und erster Kavitätshälfte 7 wird aufrechterhalten. Daher verbleibt das Bauteil beim Öffnen des Spritzgusswerkzeugs sicher und formstabil in der ersten Kavitätshälfte 7.In a step S07, the injection molding tool is opened after a cooling time of, for example, 60 seconds. To do this, the third cavity half 9 is removed. The holding elements continue to be held by the holding
In einem Schritt S08 werden die Halteelemente durch die Haltevorrichtung freigegeben. Dazu werden die Haltearme 11 der Haltevorrichtung jeweils aus dem korrespondierenden Halteelement herausbewegt. Im vorliegenden Beispiel werden die als Kolben ausgestaltete Haltearme 11 dazu entlang ihrer Achse in der Haltevorrichtung zurückgefahren. Die Bewegungsrichtung der Haltearme bildet dabei jeweils einen Entformungswinkel 12 von 30° bezüglich der Ebene der ersten Schicht 3. Durch das Zurückfahren der Haltearme 11 wird der Formschluss zwischen dem jeweiligen Haltearm 11 und dem korrespondierenden Halteelement überwunden. Nach dem Zurückfahren der Haltearme 11 wird der Klemmrahmen 10 von IMD-Folie gelöst. Außerdem wird das Evakuieren zwischen der IMD-Folie und der ersten Kavitätshälfte 7 beendet. Somit kann das Bauteil aus dem Spritzgusswerkzeug entnommen werden.In a step S08, the holding elements are released by the holding device. For this purpose, the holding
Nach dem Schritt S08 können in einem weiteren, nicht in den Figuren gezeigten Schritt eine Trägerschicht und eine Ablöseschicht der IMD-Folie vom Bauteil abgelöst werden. Weitere Erläuterungen dazu ergeben sich aus
In einem weiteren Schritt (nicht dargestellt) können die beiden als Laschen 5 ausgestalteten Halteelemente entfernt werden. Das Entfernen der Laschen 5 kann durch Schneiden (beispielsweise mit einem Messer) und/oder durch Laserschneiden erfolgen.In a further step (not shown), the two holding elements designed as
In einem ersten Beispiel (
Die Oberflächenstruktur kann bereits vor dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an der Dekorlage 1 der in das Spritzgusswerkzeug einzulegenden IMD-Folie vorgesehen sein. Die Oberflächenstruktur kann durch die erste Kavitätshälfte 7 auf die Dekorlage 1 aufgebracht, insbesondere abgeformt werden. Weiterhin kann die Oberflächenstruktur in einem weiteren Schritt nach dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an der Dekorlage 1 vorgesehen werden. Dazu kann beispielsweise eine Nachbearbeitung mittels Laser, Prägen und/oder Fräsen erfolgen. Weiterhin kann eine weitere Applikation mittels Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden.The surface structure can be provided on the
In einem zweiten Beispiel (
In einem dritten Beispiel (
Diese Oberflächenstruktur kann durch die dritte Kavitätshälfte 9 auf die zweite Schicht 4 abgeformt werden. Weiterhin kann diese Oberflächenstruktur in einem weiteren Schritt nach dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an der zweiten Schicht 4 hergestellt werden. Dazu kann beispielsweise eine Nachbearbeitung mittels Laser, Prägen und/oder Fräsen erfolgen.This surface structure can be molded onto the
In einem vierten Beispiel (
Nachfolgend wird der Schichtaufbau einer für die weitere Dekorlage 2 eingebrachten IMD-Folie 20 bzw. Insert-Folie 30 beschrieben. Dabei entspricht die Abfolge der Schichten der Abfolge im Schichtaufbau des entstehenden bzw. fertigen Bauteils.The layer structure of an
Die IMD-Folie 20 weist eine erste Grundierungsschicht 21 auf. Die erste Grundierungsschicht 21 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht 3 des Bauteils gebildet. Die erste Grundierungsschicht 21 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus einem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an. Auf die erste Grundierungsschicht 21 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 22. Auf die Dekorschicht 22 folgt unmittelbar eine zweite Grundierungsschicht 23. Die zweite Grundierungsschicht 23 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht 4 des Bauteils gebildet. Die zweite Grundierungsschicht 23 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht 4 an. Die erste Grundierungsschicht 21, die Dekorschicht 22 und die zweite Grundierungsschicht 23 bilden zusammen die zu transferierende Lage der IMD-Folie 20, die im fertigen Bauteil die Dekorlage 2 bildet. Im Aufbau der IMD-Folie 20 folgt unmittelbar auf die zweite Grundierungsschicht 23 eine Ablöseschicht 24. Auf die Ablöseschicht 24 folgt unmittelbar eine Trägerschicht 25. Die Trägerschicht 25 wird durch eine PET-Folie gebildet. Die Ablöseschicht 24 und die Trägerschicht 25 werden vor dem Überfluten mit Polyurethan (Schritt S06) von der IMD-Folie 20 abgelöst.The
Die Insert-Folie 30 weist eine Trägerschicht 31 auf. Die Trägerschicht 31 ist eine thermoplastische Folie. Die Trägerschicht 31 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus einem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an. Auf die Trägerschicht 31 folgt unmittelbar eine dritte Grundierungsschicht 32. Die dritte Grundierungsschicht 32 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit der als thermoplastische Folie ausgestalteten Trägerschicht 31 gebildet. Auf die dritte Grundierungsschicht 32 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 33. Auf die Dekorschicht 33 folgt unmittelbar eine vierte Grundierungsschicht 34. Die vierte Grundierungsschicht 34 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht 4 des Bauteils gebildet. Die vierte Grundierungsschicht 34 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht 4 an.The
Nachfolgend wird der Schichtaufbau einer für die Dekorlage 1 eingebrachten IMD-Folie 40 bzw. Insert-Folie 50 beschrieben. Dabei entspricht die Abfolge der Schichten der Abfolge im Schichtaufbau des entstehenden bzw. fertigen Bauteils.The layer structure of an
Die IMD-Folie 40 weist eine Trägerschicht 41 auf. Die Trägerschicht 41 wird durch eine PET-Folie gebildet. Die IMD-Folie 40 wird beim Schritt S01 so in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt, dass die Trägerschicht 41 der IMD-Folie 40 an der ersten Kavitätshälfte 7 anliegt. Auf die Trägerschicht 41 folgt unmittelbar eine die Ablöseschicht 42. Die Trägerschicht 41 und die Ablöseschicht 42 können nach dem Durchführen der Schritte S01 bis S08, das heißt nach dem Fertigstellen des Bauteils, von der IMD-Folie 40 abgelöst werden. Im Aufbau der IMD-Folie 20 folgt unmittelbar auf die Ablöseschicht 42 eine Schutzschicht 43. Nach einem Ablösen von Trägerschicht 41 und Ablöseschicht 42 kann die Schutzschicht 43 eine Oberfläche des fertigen Bauteils ausbilden. Auf die Schutzschicht 43 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 44. Auf die Dekorschicht 44 folgt unmittelbar eine fünfte Grundierungsschicht 45. Die fünfte Grundierungsschicht 45 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht 3 des Bauteils gebildet. Die fünfte Grundierungsschicht 45 wird im erfindungsgemäßen Verfahren mit Thermoplast hinterspritzt und liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus dem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an. Die Schutzschicht 43, die Dekorschicht 44 und die fünfte Grundierungsschicht 45 bilden zusammen die zu transferierende Lage der IMD-Folie 40, die im fertigen Bauteil die Dekorlage 1 bildet.The
Die Insert-Folie 50 weist eine Trägerschicht 51 auf. Die Trägerschicht 51 ist eine thermoplastische Folie. Die Insert-Folie 50 wird entsprechend dem Schritt S01 so in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt, dass die Trägerschicht 51 an der ersten Kavitätshälfte 7 anliegt. Auf die Trägerschicht 31 folgt unmittelbar eine sechste Grundierungsschicht 52. Die sechste Grundierungsschicht 52 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit der als thermoplastische Folie ausgestalteten Trägerschicht 51 gebildet. Auf die sechste Grundierungsschicht 52 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 53. Auf die Dekorschicht 53 folgt unmittelbar eine siebte Grundierungsschicht 54. Die siebte Grundierungsschicht 54 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der zweiten Schicht 3 des Bauteils gebildet. Die siebte Grundierungsschicht 54 wird im erfindungsgemäßen Verfahren mit Thermoplast hinterspritzt und liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus dem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an.The
Für den Fachmann ist es klar, dass die vorstehend aufgeführten Ausführungsvarianten der Vorrichtungen, Einrichtungen, Verfahren oder Verfahrensschritte, beliebig miteinander kombiniert werden können und keine Limitierung, insbesondere in ihrer Formgebung und Kombination, darstellen.It is clear to the person skilled in the art that the above-mentioned embodiments of the devices, equipment, methods or method steps can be combined with one another as desired and do not represent any limitation, in particular in their design and combination.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- DekorlageDecorative layer
- 22
- weitere Dekorlageadditional decorative layer
- 33
- erste Schichtfirst layer
- 44
- zweite Schichtsecond layer
- 55
- LascheTab
- 66
- Einbuchtungindentation
- 77
- erste Kavitätshälftefirst cavity half
- 88th
- zweite Kavitätshälftesecond cavity half
- 99
- dritte Kavitätshälftethird cavity half
- 1010
- KlemmrahmenClamp frame
- 1111
- HaltearmHolding arm
- 1212
- Entformungswinkel Draft angle
- 2020
- IMD-FolieIMD film
- 2121
- erste Grundierungsschichtfirst primer layer
- 2222
- DekorschichtDecorative layer
- 2323
- zweite Grundierungsschichtsecond primer layer
- 2424
- AblöseschichtRelease layer
- 2525
- Trägerschicht Carrier layer
- 3030
- Insert-FolieInsert foil
- 3131
- TrägerschichtCarrier layer
- 3232
- dritte Grundierungsschichtthird primer layer
- 3333
- DekorschichtDecorative layer
- 3434
- vierte Grundierungsschichtfourth primer layer
- 4040
- IMD-FolieIMD film
- 4141
- TrägerschichtCarrier layer
- 4242
- AblöseschichtRelease layer
- 4343
- SchutzschichtProtective layer
- 4444
- DekorschichtDecorative layer
- 4545
- fünfte Grundierungsschicht fifth primer layer
- 5050
- Insert-FolieInsert foil
- 5151
- TrägerschichtCarrier layer
- 5252
- sechste Grundierungsschichtsixth primer layer
- 5353
- DekorschichtDecorative layer
- 5454
- siebte Grundierungsschichtseventh primer layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10221482 C1 [0003]DE 10221482 C1 [0003]
- WO 2019/034361 A2 [0006]WO 2019/034361 A2 [0006]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN EN ISO 3219:1994-10 [0085]EN ISO 3219:1994-10 [0085]
Claims (27)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022127334.2A DE102022127334A1 (en) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | Component having a layer structure, method for producing the component and injection molding tool for producing the component |
PCT/EP2023/078655 WO2024083733A1 (en) | 2022-10-18 | 2023-10-16 | Component having a layer construction, method for producing the component, and injection mould for producing the component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022127334.2A DE102022127334A1 (en) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | Component having a layer structure, method for producing the component and injection molding tool for producing the component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022127334A1 true DE102022127334A1 (en) | 2024-04-18 |
Family
ID=88506762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022127334.2A Pending DE102022127334A1 (en) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | Component having a layer structure, method for producing the component and injection molding tool for producing the component |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022127334A1 (en) |
WO (1) | WO2024083733A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3926017A1 (en) | 1989-08-05 | 1991-02-07 | Zipperle Eugen Gmbh & Co Kg | METHOD FOR PRODUCING A GLASS DISC, ESPECIALLY FOR SLIDING ROOFS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
JPH09183140A (en) | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Nissha Printing Co Ltd | Manufacture of two-color in-mold decorating product |
DE10021808A1 (en) | 2000-05-04 | 2001-10-18 | Daimler Chrysler Ag | Injection molding tool, for injecting polymer profile around glass plate, e.g. sun roof window of vehicle |
DE10221482C1 (en) | 2002-05-15 | 2003-09-18 | Kurz Leonhard Fa | Injection molded angled profile, with a decorative embossed film on the outer surface, is produced with the film in the mold between the upper mold and a structured slide to fit the molded contour without kinks |
DE102014011135A1 (en) | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Quin Gmbh | Method and device for producing a decorative part |
WO2019034361A2 (en) | 2017-08-18 | 2019-02-21 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Transfer film, method for producing a film-coated article and film-coated article |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004050501B3 (en) * | 2004-10-15 | 2006-02-02 | Freeglass Gmbh & Co. Kg | Radiation-permeable plastic cover |
DE102005020200A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Johnson Controls Interiors Gmbh & Co. Kg | Production of components from motor vehicles interior trim parts, comprises introducing insert from plastic into recess in flat base from plastic body and pressing mold halves of injection molding tool against the opposing flat base body |
JP2009006668A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Nissha Printing Co Ltd | Two color simultaneous muffle painting molded article, its manufacturing method, and manufacturing apparatus |
JP2010105253A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Nissha Printing Co Ltd | Injection molding mold and method for producing resin molding using the mold |
KR101053336B1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-08-01 | 삼성전기주식회사 | Antenna pattern frame, case of electronic device and mould for manufacturing the same |
CH708048A2 (en) * | 2013-05-13 | 2014-11-14 | Abatek Internat Ag | Officials with key functions. |
CN113195193A (en) * | 2019-10-31 | 2021-07-30 | 住友理工株式会社 | Decorative molded body, method for producing decorative molded body, and method for producing work using decorative molded body |
-
2022
- 2022-10-18 DE DE102022127334.2A patent/DE102022127334A1/en active Pending
-
2023
- 2023-10-16 WO PCT/EP2023/078655 patent/WO2024083733A1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3926017A1 (en) | 1989-08-05 | 1991-02-07 | Zipperle Eugen Gmbh & Co Kg | METHOD FOR PRODUCING A GLASS DISC, ESPECIALLY FOR SLIDING ROOFS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
JPH09183140A (en) | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Nissha Printing Co Ltd | Manufacture of two-color in-mold decorating product |
DE10021808A1 (en) | 2000-05-04 | 2001-10-18 | Daimler Chrysler Ag | Injection molding tool, for injecting polymer profile around glass plate, e.g. sun roof window of vehicle |
DE10221482C1 (en) | 2002-05-15 | 2003-09-18 | Kurz Leonhard Fa | Injection molded angled profile, with a decorative embossed film on the outer surface, is produced with the film in the mold between the upper mold and a structured slide to fit the molded contour without kinks |
DE102014011135A1 (en) | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Quin Gmbh | Method and device for producing a decorative part |
WO2019034361A2 (en) | 2017-08-18 | 2019-02-21 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Transfer film, method for producing a film-coated article and film-coated article |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DIN EN ISO 3219:1994-10 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024083733A1 (en) | 2024-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2448740B1 (en) | Multilayer body | |
EP1841579B1 (en) | Method for forming and coating a substrate | |
EP3083183B1 (en) | Plastic molded part and method for providing the same | |
EP0320925B1 (en) | Method for manufacturing plastic mouldings with a decoratively embossed surface coating | |
EP2027982B1 (en) | Sticking and layering raw material stores | |
DE102005013974A1 (en) | Method and device for producing microstructured or nanostructured components | |
WO2009052889A1 (en) | Process and device for producing a moulding with a predetermined rupture line for an airbag opening | |
EP3609668A1 (en) | Method for producing a foamed decorable support part for a motor vehicle, sheet for use in such a method and foamed decorable support part | |
DE102008009895A1 (en) | Component, in particular interior trim part for motor vehicle, and manufacturing method | |
DE10221482C1 (en) | Injection molded angled profile, with a decorative embossed film on the outer surface, is produced with the film in the mold between the upper mold and a structured slide to fit the molded contour without kinks | |
DE102022127334A1 (en) | Component having a layer structure, method for producing the component and injection molding tool for producing the component | |
DE102007030307B4 (en) | Method for producing colored, three-dimensionally structured components with free-form surfaces | |
DE102021103599B3 (en) | Process for producing a decorative part for a vehicle interior | |
EP3157725B1 (en) | Optical carrier, method for producing an optical carrier, device for producing an optical carrier, and camera system | |
DE102004012937A1 (en) | Compound material for lining vehicle interiors, with a wood grain effect, is produced in a mold containing a film where a mass is injected or foamed behind it to force the film against a structured mold surface | |
DE102013018578B4 (en) | Process for the production of a polyurethane-flooded plastic component | |
EP2714361B1 (en) | Process and device for production of film decorated plastic parts with through holes or deep recesses with imd-injection | |
DE102010030322A1 (en) | Method for manufacturing plastic molded part, particularly inner lining part for vehicle, involves opening of cavity which is formed between two mold halves, where two mold halves are moved apart from each other | |
DE102008062200A1 (en) | Support free decor for door lining of motor vehicle, has face side which is turned to passenger compartment of vehicle, and has door lining insert | |
EP1886788A1 (en) | Method for forming and coating of raw material layers | |
DE102022107643A1 (en) | Film, film-coated article and process for producing a film-coated article | |
DE102011102182B4 (en) | Device and method for producing multicolored plastic components | |
DE102008016059A1 (en) | Surface layer i.e. molded skin, producing method for motor vehicle, involves bringing flowable plastic material in forming tool, partially hardening material, and planarly separating layer in sections after partial hardening of material | |
DE10333898B3 (en) | Process for the production of back-molded parts with different wall thicknesses and sizes | |
WO2008101521A1 (en) | Method for the production of a printed plastic component, device for carrying out the method, and plastic component produced according to the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |