DE19819134A1 - Verfahren zur Herstellung eines Innenausbauteiles für Fahrzeuge sowie danach hergestelltes Innenausbauteil - Google Patents

Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausbauteiles für Fahrzeuge, bei dem ein eine Sichtseite und eine Rückseite aufweisendes Holzformteil auf seiner Rückseite mit einer Verstärkungslage aus Kunststoff versehen wird, derart weiterzubilden, daß eine besonders kostengünstige Herstellung des Innenausbauteiles ermöglicht wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man das Holzformteil in ein Preßwerkzeug einlegt, wobei das Preßwerkzeug eine im wesentlichen der sichtseitigen Oberflächenkontur des Holzformteiles entsprechende Auflagefläche aufweist und die Sichtseite des Holzformteiles mit der Auflagefläche zur Anlage gebracht wird, und daß man ein faserverstärktes Kunststoffmaterial auf eine Verarbeitungstemperatur erwärmt, bei der es plastisch verformbar ist, und auf die Rückseite des Holzformteiles auflegt und unter Druckbelastung formschlüssig mit dem Holzformteil verbindet. Außerdem wird ein Innenausbauteil für Fahrzeuge, insbesondere ein rückseitig verstärktes Holzfurnierteil, vorgeschlagen, welches unter Anwendung des voranstehenden Verfahrens hergestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausbauteiles für Fahrzeuge, bei dem ein eine Sichtseite und eine Rückseite aufweisendes Holzformteil auf seiner Rückseite mit einer Verstär­ kungslage versehen wird.

Derartige Holzformteile mit einer Holzoberfläche werden insbesondere zur Innenausstattung von Kraftfahrzeugen verwendet. Als Holzformteile kommen hierbei üblicher­ weise Holzfurnierteile zum Einsatz, wobei in der Regel ein Deckfurnier und mehrere Blindfurniere miteinander verleimt werden. Zwischen den Furnierschichten wird üb­ licherweise eine Aluminiumträgerfolie angeordnet, um dem Holzfurnierteil eine gewisse Stabilität zu verlei­ hen und insbesondere dafür Sorge zu tragen, daß es un­ ter mechanischer Belastung, bei spielsweise bei einem Aufpralltest, nicht splittert und keine scharfen Kanten ausbildet.

Derartige Holzformteile weisen üblicherweise in unbe­ lastetem Zustand bereits ihre endgültige Form auf, sie sind jedoch nicht selbständig formstabil. Zur Erzielung einer Formstabilität ist es vielmehr erforderlich, die Holzformteile auf ihrer Rückseite mit einer Verstär­ kungslage zu versehen. Verstärkte Holzformteile werden dann üblicherweise auf ihrer Sichtseite lackiert.

Zur Erzeugung der Verstärkungslage wird in der DE 41 24 297 A1 ein Spritzgießverfahren vorgeschlagen, mit dessen Hilfe das Holzformteil sowohl auf seiner Sicht­ seite als auch auf seiner Rückseite mit einem Kunst­ stoffmaterial überzogen wird.

Soll die Sichtseite des Holzformteiles lackiert werden, so wird das Holzformteil üblicherweise hinterspritzt, wie dies beispielsweise aus der Veröffentlichung von S. Anders et al.: "Hinterspritzen von Dekormaterialien durch Niederdruck-Spritzgießen", Kunststoffe 80 (1990), Seite 997 ff bekannt ist.

Die Erzeugung einer Verstärkungslage durch Spritzgießen ist darüber hinaus in der DE 43 01 444 C2 beschrieben, wobei in dieser Patentschrift vorgeschlagen wird, für die Spritzgießform eine einzige Unterform mit zwei pas­ senden Oberformen zu verwenden, um auf diese Weise so­ wohl eine Verstärkungslage als auch eine Sichtseitenbe­ schichtung hoher Qualität zu erzielen.

Das Hinterspritzen selbständig nicht formstabiler Holz­ formteile ist allerdings mit einem nicht unbeträchtli­ chen Aufwand verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gat­ tungsgemäßes Verfahren bereitzustellen, das eine beson­ ders kostengünstige Herstellung eines Innenausbauteiles ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs be­ schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das Holzformteil in ein Preßwerkzeug einlegt, wobei das Preßwerkzeug eine im wesentlichen der sichtseitigen Oberflächenkontur des Holzformteiles entsprechende Auf­ lagefläche aufweist und die Sichtseite des Holzformtei­ les mit der Auflagefläche zur Anlage gebracht wird, und daß man ein faserverstärktes Kunststoffmaterial auf ei­ ne Verarbeitungstemperatur erwärmt, bei der es plas­ tisch verformbar ist, und auf die Rückseite des Holz­ formteiles auflegt und unter Druckbelastung formschlüs­ sig mit dem Holzformteil verbindet.

Unter Abkehr des bisher üblichen Spritzgießverfahrens wird bei der vorliegenden Erfindung die Verstärkungsla­ ge auf das Holzformteil quasi aufgepreßt. Hierzu kommt ein faserverstärktes Kunststoffmaterial zum Einsatz, das zur Erzielung einer plastischen Verformbarkeit auf eine Verarbeitungstemperatur erwärmt wird. Mittels des Preßwerkzeuges wird das plastisch verformbare Kunst­ stoffmaterial formschlüssig mit dem Holzformteil ver­ bunden. Hierzu wird auf das plastisch verformbare, fa­ serverstärkte Kunststoffmaterial im Preßwerkzeug eine Druckbelastung ausgeübt. Nach dem Preßvorgang kühlt das Kunststoffmaterial unter seine Verarbeitungstemperatur ab und bildet eine starre Verstärkungslage, die dem Holzformteil eine gute Formstabilität verleiht.

Wie bereits erläutert, kommt als Holzformteil vorzugs­ weise ein Holzfurnierteil zum Einsatz, das im unbelas­ tetem Zustand zwar seine endgültige Form hat, aber nicht selbständig formstabil ist. Um eine Beschädigung des empfindlichen Holzformteiles während des Preßvor­ ganges zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn man das Holzformteil mit seiner Sichtseite flächig auf die Auf­ lagefläche des Preßwerkzeuges auflegt. Dadurch wird das Holzformteil während der vom Preßwerkzeug ausgeübten Druckbelastung zuverlässig abgestützt, so daß eine Be­ schädigung vermieden wird.

Das Erwärmen des faserverstärkten Kunststoffmaterials kann innerhalb des Preßwerkzeuges erfolgen, wenn das Kunststoffmaterial bereits auf dem Holzformteil auf­ liegt. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Er­ wärmung gleichzeitig mit der Druckerhöhung innerhalb des Preßwerkzeuges vorgenommen wird. Dies hat den Vor­ teil, daß innerhalb sehr kurzer Zeit auf das Holzform­ teil eine Verstärkungslage aufgebracht werden kann.

In vielen Fällen kommt jedoch als Holzformteil ein meh­ rere Furnierlagen aufweisendes Holzfurnierteil zum Ein­ satz, wobei die einzelnen Furnierlagen miteinander ver­ leimt sind. Um eine Wärmebelastung insbesondere derar­ tiger Holzformteile bei der Herstellung der Verstär­ kungslage zu vermeiden, ist bei einer bevorzugten Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorge­ sehen, daß man das Kunststoffmaterial zuerst auf seine Verarbeitungstemperatur erwärmt und dann auf die Rück­ seite des Holzformteiles auflegt. Auf diese Weise kann vermieden werden, daß das Holzformteil während der Er­ wärmung des faserverstärkten Kunststoffmaterials einer unerwünschten Wärmebelastung ausgesetzt wird.

Eine besonders geringe Wärmebelastung des Holzformtei­ les kann dadurch erzielt werden, daß man das Preßwerk­ zeug während der Druckbelastung kühlt. Dies hat zum ei­ nen zur Folge, daß das Holzformteil nicht unzulässig erwärmt wird. Zum anderen kann durch das Kühlen des Holzformteiles bewirkt werden, daß sich das erwärmte Kunststoffmaterial nach der Druckbelastung innerhalb kurzer Zeit abkühlt und erstarrt. Das Holzformteil kann somit innerhalb sehr kurzer Zeit mit einer Verstär­ kungslage versehen werden.

Zur Verstärkung des Kunststoffmaterials eignen sich beispielsweise Glasfasern. Als besonders vorteilhaft haben sich allerdings matten- oder netzartig angeordne­ te Naturfasern, insbesondere Sisal- oder Flachsfasern herausgestellt. So können beispielsweise Sisalfasern mit Fasern aus thermoplastischem Kunststoff vermischt und zu einer Matte oder einem Vlies aufbereitet werden, so daß das faserverstärkte Kunststoffmaterial in Form eines Vlieses mit Natur- und Kunststoffasern, insbeson­ dere Thermoplastfasern, vorliegt. Wird ein derartiger, mittels Naturfasern verstärkter Thermoplast erwärmt, so kann er der vorgefertigten Form der Rückseite des Holz­ formteiles angepaßt und auf einfache Weise auf dieses aufgepreßt und verdichtet werden. Durch anschließendes Abkühlen erstarrt das faserverstärkte Kunststoffmateri­ al und bildet eine mit dem Holzformteil rückseitig ver­ bundene Verstärkungslage, wobei aufgrund der eingela­ gerten Naturfasern sichergestellt wird, daß das so ge­ bildete Innenausbauteil auch bei einem Aufpralltest nicht splittert und keine scharfen Kanten bildet. Ins­ besondere Sisal- und Flachsfasern haben sich als beson­ ders vorteilhaft im Hinblick auf zu vermeidende Split­ ter herausgestellt.

Statt der Verwendung eines Thermoplastes ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß man als Kunststoffmaterial ein nach der Erwärmung und Druckbelastung in einen duroplastischen Zustand überge­ hendes Material verwendet. Bei einem derartigen Kunst­ stoffmaterial erfolgt mit der Erwärmung und Druckbela­ stung eine engmaschige Vernetzung der Kettenmoleküle des Kunststoffes. Die Verwendung faserverstärkter duro­ plastischer Verstärkungslagen für Holzformteile ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn diese für die In­ nenverkleidung von Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, denn sie zeichnen sich im Falle eines Brandes dadurch aus, daß sie nicht schmelzen und in der Regel eine hö­ here Feuerbeständigkeit aufweisen.

Besonders kostengünstig lassen sich Innenausbauteile mit einem Holzformteil und einer Verstärkungslage her­ stellen, wenn man das Preßwerkzeug mit einem Schneide­ lement ausstattet und während der Druckbelastung das Holzformteil und/oder das faserverstärkte Kunststoffma­ terial auf eine vorbestimmte Kontur zuschneidet. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist besonders ökono­ misch.

Bevorzugt bringt man in das faserverstärkte Kunststoff­ material Funktionselemente mit ein, insbesondere Be­ festigungselemente zur Befestigung des Innenausbautei­ les in einem Kraftfahrzeug.

Die beschriebene Erfindung erstreckt sich selbstver­ ständlich nicht nur auf das voranstehend erläuterte Verfahren, sondern auch auf Innenausbauteile, insbeson­ dere rückseitig verstärkte Holzfurnierteile, die unter Anwendung dieses Verfahrens hergestellt sind.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Schnittansicht durch ein Preßwerkzeug mit einem eingelegten Holzform­ teil mit rückseitig aufgelegtem faserver­ stärkten Kunststoffmaterial und

Fig. 2 ein nach der Erfindung hergestelltes Innen­ ausbauteil.

In Fig. 1 ist schematisch ein Preßwerkzeug 10 darge­ stellt mit einem Unterteil 12 und einem auf dieses auf­ preßbaren Oberteil in Form eines Preßstempels 14. Das Unterteil 12 weist auf seiner dem Preßstempel 14 zuge­ wandten Oberseite 16 eine ein vorgeformtes Holzformteil in Form eines Holzfurnierteiles 18 aufnehmende Vertie­ fung 20 auf. Diese bildet eine Auflagefläche 22, die der sichtseitigen Oberflächenkontur des Holzfurnier­ teiles 18 entspricht, so daß das Holzfurnierteil 18 flächig auf der Auflagefläche 22 des Unterteiles 12 aufliegen kann.

Das Unterteil 12 kann in Richtung auf den Preßstempel 14 abgesenkt und in entgegengesetzter Richtung von die­ sem abgehoben werden. Dies wird durch den Doppelteil 24 symbolisiert.

Auf seiner dem Unterteil 12 zugewandten Unterseite 26 trägt der Preßstempel 14 eine der Außenkontur des Holz­ furnierteiles 18 entsprechende Schneide 28.

Auf die dem Preßstempel 14 zugewandte Rückseite 30 des Holzfurnierteiles 18 ist eine Kunststoffmatte 32 aufge­ legt in Form eines Vlieses aus einem Gemisch aus Kunst­ stoff- und Sisalfasern. Die Kunststoffmatte 32 wurde zuvor erwärmt bis auf eine Temperatur oberhalb einer Verarbeitungstemperatur, bei der die Kunststoffmatte plastisch verformbar ist. Der Verlauf der Kunststoff­ matte 32 entspricht deshalb der Form des Holzfurnier­ teiles 18. Die Kunststoffmatte 32 überdeckt die Rück­ seite 30 des Holzfurnierteiles 18 vollständig und steht über die Außenkontur des Holzfurnierteiles 18 vor.

Um das Holzfurnierteil 18 rückseitig mit einer Verstär­ kungslage zu versehen, wird das Holzfurnierteil 18 zu­ nächst bei vom Unterteil 12 abgehobenem Preßstempel 14 in die Vertiefung 20 des Unterteiles 12 eingelegt. An­ schließend wird die Kunststoffmatte 32 mit eingelager­ ten Sisalfasern erwärmt und im plastisch verformbaren Zustand auf die Rückseite 30 des Holzfurnierteiles 18 aufgelegt. Aufgrund ihrer plastischen Verformbarkeit legt sich die faserverstärkte Kunststoffmatte 32 flä­ chig an die Rückseite 30 des Holzfurnierteiles 18 an. Die Größe der Kunststoffmatte wurde hierbei so gewählt, daß sie das Holzfurnierteil 18 vollständig überdeckt. Nunmehr wird der Preßstempel 14 auf das Unterteil 12 abgesenkt und aufgrund der dadurch ausgeübten Druckbe­ lastung wird die Kunststoffmatte 32 verdichtet und formschlüssig mit dem Holzfurnierteil 18 verbunden. Im Unterteil 12 und im Preßstempel 14 ist jeweils eine Kühlwasserleitung 35 bzw. 37 vorgesehen, so daß während des Preßvorganges das Holzfurnierteil 18 und die faser­ verstärkte Kunststoffmatte 32 gekühlt werden. Diese Kühlung hat zur Folge, daß die Kunststoffmatte 32 nach kurzer Zeit erstarrt und mittels der von der Unterseite 26 des Preßstempels 14 abstehenden Schneide 28 wird die Kunststoffmatte 32 gleichzeitig auf die Außenkontur des Holzfurnierteiles 18 zurechtgeschnitten.

Der Preßstempel 14 wird nunmehr wieder vom Unterteil 12 abgehoben, so daß das mit einer Verstärkungslage aus faserverstärktem Kunststoff versehene Holzfurnierteil 18 der Vertiefung 20 des Unterteiles 12 entnommen wer­ den kann.

In Fig. 2 ist das unter Anwendung des voranstehend er­ läuterten Verfahrens hergestellte Innenausbauteil in Form des Holzfurnierteiles 18 mit rückseitig angeordne­ ter Verstärkungslage aus faserverstärktem Kunststoff dargestellt. Hierbei wird deutlich, daß die faserver­ stärkte Kunststoffmatte 32 aufgrund der vom Preßstempel 14 ausgeübten Druckbelastung zum einen formschlüssig mit dem Holzfurnierteil 18 verbunden und zum anderen zusätzlich verdichtet wird. Dies ist in Fig. 2 durch die geringere Dicke der aufgepreßten faserverstärkten Kunststoffmatte 32 angedeutet.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines Innenausbauteiles für Fahrzeuge, bei dem ein eine Sichtseite und ei­ ne Rückseite aufweisendes Holzformteil auf seiner Rückseite mit einer Verstärkungslage versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Holzformteil in ein Preßwerkzeug einlegt, wobei das Preßwerkzeug eine im wesentlichen der sichtseitigen Oberflächenkontur des Holzformteiles entsprechende Auflagefläche aufweist und die Sichtseite des Holzformteiles mit der Auflageflä­ che zur Anlage gebracht wird, und daß man ein fa­ serverstärktes Kunststoffmaterial auf eine Verar­ beitungstemperatur erwärmt, bei der es plastisch verformbar ist, und auf die Rückseite des Holz­ formteiles auflegt und unter Druckbelastung form­ schlüssig mit dem Holzformteil verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Holzformteil mit seiner Sichtseite flächig auf die Auflagefläche des Preßwerkzeuges auflegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man das faserverstärkte Kunststoff­ material zuerst auf die Verarbeitungstemperatur erwärmt und dann auf die Rückseite des Holzform­ teiles auflegt.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Preßwerkzeug während der Druckbelastung kühlt.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verstärkung des Kunststoffmaterials matten- oder netzartig an­ geordnete Naturfasern, verwendet.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verstärkung des Kunststoffmaterials Sisal- oder Flachsfasern verwendet.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kunststoffma­ terial ein nach der Erwärmung und Druckbelastung in einen duroplastischen Zustand übergehendes Ma­ terial verwendet.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Preßwerkzeug mit einem Schneidelement ausstattet und während der Druckbelastung das Holzformteil und/oder das faserverstärkte Kunststoffmaterial auf eine vorbe­ stimmte Kontur zuschneidet.

9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in das faserver­ stärkte Kunststoffmaterial Funktionselemente ein­ bringt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Funktionselemente Befestigungselemente zur Befestigung des Innenausbauteiles in einem Kraftfahrzeug verwendet.

11. Innenausbauteil für Fahrzeuge, insbesondere rück­ seitig verstärktes Holzfurnierteil, hergestellt nach einem Verfahren der voranstehend genannten Art.