DE3741692A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundteiles sowie verbundteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft in verfahrensmäßiger Hinsicht ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zur Herstellung von Verbundteilen, insbesondere Kunststoff- Verbundteilen sind im Stand der Technik eine Vielzahl von unterschiedlichen Verfahren bekannt geworden. Bei einem bekannten Verfahren (vergl. bspw. DE-Gm 82 11 797) wird ein Träger mit einer Schaumstoffmatte und einer weiteren Schaum­ stoffbahn verbunden. Die Schaumstoffmatte und die Schaum­ stoffbahn sind jeweils auf einer Seite des Trägerteiles angeordnet. Der Träger weist Durchbrechungen auf, in wel­ chen die Schaumstoffteile unmittelbar in Anlage zueinander kommen. Die Verbindung wird über ein Verschmelzen der Schaumstoffbahnen miteinander erreicht, eben in diesen Durch­ brechungen.

Einerseits ist es bei dem bekannten Verfahren mithin erfor­ derlich, Durchbrechungen in dem Trägerteil vorzusehen, ande­ rerseits ist das bekannte Teil in schalltechnischer Hinsicht noch nicht zufriedenstellend. So wird im wesentlichen nur eine Schalldämpfung erreicht, nicht aber eine Schalldäm­ mung. Bei vielen Anwendungsfällen, insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie, ist es jedoch erwünscht, eine schall­ dämmende und eine schalldämpfende Wirkung zu erreichen.

Im Hinblick auf den angeführten Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstel­ lung eines Verbundteiles, insbesondere eines Schalldämmtei­ les anzugeben, welches bei einem möglichst einfachen Herstel­ lungsverfahren verbesserte akustische Eigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Verfahren mit dem Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden die akustischen Eigenschaften des Verbundteiles dadurch erheblich verbessert, daß eine Dämmfo­ lie in das Verbundteil eingebracht wird. Durch die Dämmfo­ lie wird eine Schalldämmung erreicht. Gleichzeitig ist ein äußerst rationelles Verfahren verwirklicht:

Das Dämmungselement und das Trägerteil dienen selbst zum Verbund der Teile untereinander. Die Erhitzung des Träger­ teiles und des Dämmteiles auf eine Temperatur, die zu einem weichlappigen Zustand dieser Teile führt, vor Einbringen in eine Pressform, ermöglicht beim Verpressen ein Verschmelzen der Teile - in einer Übergangsschicht - miteinander. Geson­ derte Kleber oder dergleichen müssen nicht aufgebracht wer­ den. Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann auch das Dämpfungsteil auf Schaumstoffbasis mitverbunden werden, da der Schaumstoff beim Verpressen gleichfalls in die Oberfläche eines auf weichlappigen Zustand erhitzten Dämmungsteiles bzw. Trägerteiles eindringen kann und sich dort verankern kann.

Ein besonderer Vorteil des Herstellungsverfahrens wird auch darin gesehen, daß die Temperatur der Presse niedrig gehal­ ten werden kann, so daß keine Schwierigkeiten beim Entformen auftreten. Es ergibt sich eine innige Verbindung zwischen allen Teilen des Verbundteiles, derart, daß bei Schälung Materialriß auftritt.

Das erfindungsgemäße Verbundteil ist ein selbsttragendes Teil, welches aufgrund seiner Festigkeit und seiner akusti­ schen Eigenschaften als Karosserieteil im Kraftfahrzeugbau verwendet werden kann. Es kann bislang verwendete Metallkon­ struktionen, also insbesondere Karosseriebleche, mit eventu­ ell aufgebrachtem Schalldämpfungsmaterial, ersetzen. Bei vermindertem Gewicht sind zugleich verbesserte akustische Eigenschaften gegeben.

Hinsichtlich des Trägerteiles und des Dämmungsteiles können sich Schwierigkeiten dahingehend ergeben, daß bei einer Erhitzung der Teile zwar das Trägerteil einen weichlappigen Zustand erreicht, nicht aber das Dämmungsteil, da unter­ schiedliche Materialeigenschaften vorliegen. In Ausgestal­ tung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß das Trägerteil und das Schalldämmungsteil auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt werden können. Beispielsweise kann derart vorge­ gangen werden, daß in einem Durchlaufofen, durch welchen hindurch die Teile zu einer Presse gefördert werden, diese Teile nebeneinander angeordnet sind und die Wärmeeinwirkung auf die Dämmungsteile stärker ist verglichen mit der Wärme­ einwirkung auf die Trägerteile.

Um eine möglichst große Festigkeit zu erreichen, schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß zwei Schichten aus Trägermaterial vorgesehen werden und daß die Dämmfolie zwischen diesen Schichten angeordnet wird. Das Dämpfungsma­ terial, also bspw. der offenzellige Schaumstoff, wird sodann außen auf einer Schicht des Trägermateriales angebracht. "Außen" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß das Dämpfungs­ teil innen bezüglich des so hergestellten Karosserieteiles angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich ein sehr guter Haftverbund jeweils zwischen der Schwerfolie und dem einen bzw. dem anderen Trägerteil, da beide auf weichlap­ pigen Zustand erhitzt sind und sich bei Verpressung ein gegenseitiges inniges Durchdringen in dem Übergangsbereich ergibt. Die hohe Festigkeit der Sandwich-Konstruktion ist begleitet von und unterstützt durch den festen Zusammenhalt der Teile untereinander.

Hinsichtlich des Dämpfungsteils bietet sich vorgeformter offenzelliger Schaumstoff an. Das Dämpfungsteil wird be­ reits mit seiner, etwa im Heißprägeverfahren hergestellten, im wesentlichen endgültigen Form in die Presse eingelegt. Beim Verpressen wird das Dämpfungsteil, der offenzellige Schaumstoff, vollständig komprimiert, nach Entnahme des Verbundteiles aus der Presse stellt sich jedoch der Schaum­ stoff vollständig zurück.

Besonders bevorzugt hinsichtlich des Trägerteiles ist ein glasmattenverstärkter Thermoplastwerkstoff. Hiermit wird eine weitere Verbesserung hinsichtlich möglichst hoher Fe­ stigkeit bei niedrigem Gewicht erzielt. Aufgrund des erfin­ dungsgemäßen Verfahren kann je nach Auslegung des Werkstof­ fes des Trägerteiles durch den innigen Verbund des Dämmtei­ les mit dem Trägerteil der Vorteil eintreten, daß sich in der Verbindungsschicht auch eine Verstärkung durch die Glas­ fasern bzw. Glasmatten ergibt. Derartige glasmattenverstärk­ te Werkstoffe, thermoplastische Kunststoffe, sind auch unter der Abkürzung GMP oder GMPP bekannt. Hinsichtlich der Dämm­ folie ist ein Werkstoff bevorzugt, der aus einem mit Schwer­ spat oder anderen anorganischen Stoffen gefülltem Therop­ last oder Elastomer besteht, auf der Basis PVC oder EPDM.

Das Dämpfungsteil, auf Schaumstoffbasis, kann schließlich einseitig, auf seiner Außenseite, verhautet sein. Hierdurch kann sich nach Entnahme des Verbundteiles aus der Presse eine gewisse verzögerte Rückstellung ergeben. Dem kann etwa dadurch begegnet werden, daß in das komprimierte Schaumstoff­ teil Luft eingepumpt wird.

Der Erfindung stellt sich auch die Aufgabe, ein Verbundteil anzugeben, welches bei verbesserten akustischen Eigenschaf­ ten, insbesondere für eine Verwendung im Kraftfahrzeugbe­ reich, möglichst rationell herstellbar ist.

Diese Aufgabe ist bei einem Verbundteil gemäß den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.

Ein derartiges Verbundteil ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trägerteil und dem Dämpfungsteil ein Dämmungs­ teil in Form einer Schwerfolie angeordnet ist und daß die Teile durch unmittelbares gegenseitiges Eindringen miteinan­ der verbunden sind.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Dämmungsteil zwi­ schen zwei Trägerteilen angeordnet ist. Hiermit ergeben sich die schon weiter oben bei Erläuterung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens aufgeführten Vorteile.

Nachstehend wird die Erfindung noch anhand der beigefügten Zeichnung, welche jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Auf der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Verbundteil, gesehen von der Seite, auf welcher das Dämpfungsteil angeordnet ist;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Verbundteil gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II, mit einem Träger­ teil;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Verbundteil gemäß Fig. 1 entlang der Linie III-III, bei einem Aufbau mit zwei Trägerteilen und dazwischen angeordnetem Dämmungsteil.

Dargestellt und beschrieben ist ein Verbundteil 1, welches aus einem Trägerteil 2, einem Dämmteil 3 und einem Dämpfungs­ teil 4 besteht.

Das Trägerteil 2 besteht aus einem thermoplastischen Kunst­ stoff, vorzugsweise einem glasmattenverstärktem Thermoplast, welcher Werkstoff auch unter der Abkürzung GMP bzw. GMPP bekannt ist. In das Dämmteil 3 ist bevorzugt eine Dämmfo­ lie, welche aus einem thermoplastischen oder eslastomeren Kunststoff besteht, gefüllt mit Schwerspat oder anderen anorganischen Stoffen. Bei dem Dämpfungsteil 4 handelt es sich um einen offenzelligen Schaumstoff, welcher bei dem Ausführungsbeispiel an seiner Oberseite 5 verhautet ist.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 sind zwei Trägerteile 2 vorgesehen und ist das Dämmteil zwischen diesen beiden Trä­ gerteilen 2 angeordnet.

Herstellungsmäßig wird so vorgegangen, daß das bzw. die Trägerteile 2 und das Dämmteil 3 auf einen weichlappigen Zustand erhitzt werden und sodann zusammen mit dem bereits vorgeformten Dämpfungsteil 4, welch letzteres nicht erhitzt ist, in eine Presse eingelegt werden und zusammen in die endgültige Form (plastisch) verformt werden. Aufgrund der Eigenschaften der Dämmfolie 4, insbesondere wenn es sich hierbei um eine Folie auf Polyolefinbasis handelt, ist, um den weichlappigen Zustand zu erreichen, eine Erhitzung auf unterschiedliche Temperaturen des Trägerteiles 2 einerseits und der Dämmfolie 3 anderseits erforderlich. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Dämmfolie 3 und das Trägerteil 2 durch gesonderte Durchlauföfen der Presse zugeführt werden. Es ist aber auch denkbar, daß die Teile durch einen gemeinsamen Durchlaufofen zugeführt wer­ den, wobei etwa die Teile, die auf eine höhere Temperatur zu erhitzen sind, näher an den Heizquellen vorbeigeführt werden als die anderen Teile, oder das sonstige Maßnahmen getroffen werden.

Wie bereits weiter oben erwähnt, ist das Dämpfungsteil 4 ein vorgefertigtes Schaumstoffteil, das etwa im Heißprägeverfah­ ren zuvor hergestellt worden ist. Hierbei sind auch die verdichteten Randbereiche 6 hergestellt worden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedensten Ausge­ staltungen von Bedeutung sein.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils, insbesonde­ re eines Schalldämpfungsteiles, wobei ein Kunststoff-Träger­ teil mit einem Dämpfungsteil auf Schaumstoffbasis verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trägerteil und dem Dämpfungsteil ein Schalldämmungsteil in Form einer Schwerfolie angeordnet wird, daß das Trägerteil und das Schalldämmungsteil vor einer Verbindung der Teile auf einen etwa weichlappigen Zustand erhitzt werden und daß das Träger­ teil, das Dämmungsteil und das Dämpfungsteil sodann durch Verpressen miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil und das Schalldämmungsteil vor Einbringen in die Presse auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schichten aus Trägermaterial vorge­ sehen werden und daß die Dämmfolie zwischen diesen Schichten angeordnet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil aus vorgeformtem offen­ zelligem Schaumstoff besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus einem glasmatten­ verstärkten Thermoplastwerkstoff besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmfolie aus einem Werkstoff auf Polyolefinbasis besteht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff einseitig, auf seiner Außenseite, verhautet ist.

8. Verbundteil, insbesondere Schalldämpfungsteil, mit einem Trägerteil oder einem Dämpfungsteil auf Schaumstoffbasis, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trägerteil (2) und dem Dämpfungsteil (4) ein Dämmungsteil (3) in Form einer Schwerfolie angeordnet ist und daß die Teile (2, 3, 4) durch unmittelbares gegenseitiges Eindringen miteinander verbunden sind.

9. Verbundteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämmungsteil (3) zwischen zwei Trägerteilen (2) angeord­ net ist.