DE3878672T2

DE3878672T2 - Verfahren zum beschichten von nichtsteifen folien durch spritzgiessen von thermoplastischen kunststoffen zum herstellen von zusammengesetzten teilen.

Info

Publication number: DE3878672T2
Application number: DE8888403199T
Authority: DE
Inventors: Bruno Barne; Michel Poisat
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2008-12-16
Also published as: DE3878672D1; ATE85937T1; EP0322285A1; FR2624425B1; EP0322285B1; FR2624425A1; ES2039679T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Beschichten von nichtsteifen Blättern zur Herstellung von Verbundteilen durch Spritzgießen von thermoplastischen Materialien.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Beschichten von Blättern. wie etwa gewebten, ungewebten oder gewirkten Textilblättern oder auch Blättern oder Folien aus Kunststoff, die beispielsweise zuvor durch Prägung oder Kalandern ein Dekor erhalten haben, zu ermöglichen, derart, daß die genannten Blätter zumindest einen Teil der Oberfläche des durch Spritzen von Kunststoff geformten Objekts bilden.
Aus dem Dokument DE-A-31 45 808 ist es bekannt, solche Beschichtungen unter der Bedingung auszuführen, daß die Teile, die einen blattförmigen Überzug erhalten, eine verhältnismäßig große Dicke von beispielsweise etwa wenigstens 6 mm haben, wodurch sich der Nachteil ergibt, daß eine beträchtliche Menge an thermoplastischem Material benötigt wird und die Formzeit wesentlich verlängert wird, wodurch sich der Preis der so erhaltenen Verbundteile stark erhöht.
Außerdem treten bei den so erhaltenen Verbundteilen aufgrund ihrer großer Wanddicke Verformungen und Einfallstellen auf, die häufig ihr Aussehen beeinträchtigen.
Wenn man dieses bekannte Verfahren für relativ kleine Verbundteile einsetzen will, d. h., für solche, deren Wand dünner als etwa 3 mm ist, so stellt man fest, daß beim Einspritzen das thermoplastische Material, das sich in der Form verteilt, zu einer Verlagerung des beschichtenden Blattes führt oder allgemein Dehnungen, Risse oder Fakten dieses Blattes verursacht, wodurch das Verfahren in der Praxis unbrauchbar wird.
Aus dem Dokument FR-A-2 256 021 ist es auch bekannt, Teile aus thermoplastischem Material herzustellen, indem man die Form zunächst eine Kunststoffmenge einspritzt, die nicht ausreicht, die Form zu füllen, und anschließend unter Druck ein Fluid einpreßt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das es gestattet, diese Nachteile zu beseitigen, und es gestattet, die Beschichtungen auf Dicken des thermoplastiscben Materials durchzuführen, die praktisch beliebig klein sein können.
Darüber hinaus hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, insbesondere, wenn das beschichtete Blatt ein Textilblatt ist, daß dieses Blatt beim Einspritzen des thermoplastischen Materials nicht in unumkehrbarer Weise plattgedrückt wird, wodurch das Blatt einen wesentlich angenehmeren Griff behält.
Das gleiche gilt, wenn das Blatt durch wenigstens ein Polster aus einem weichschaumförmigen Material mit Zellstruktur gebildet wird, das dank der geringen Drücke, die beim Einspritzen des Kunststoffmaterials ausgeübt werden, eine gewisse Elastizität behält, wodurch das erhaltene Verbundteil einen wesentlich weicheren Griff erhält.
Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zum Beschichten von nlchtsteifen Blättern, zur Bildung von Verbundteilen durch Spritzgießen eines thermoplastischen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man das Blatt in die Form einlegt, daß man eine Menge des thermoplastischen Materials einspritzt, die nicht ausreicht, den gesamten Formhohlraum zu füllen, aber ausreicht, die Gesamtheit der inneren Oberfläche der Form mit einer Schicht der gewünschten Dicke zu bedecken, daß man gleichzeitig oder anschließend in das noch wenigstens teilweise geschmolzene thermoplastische Material unter Druck ein Gas injiziert, das das Material unter Bildung wenigstens eines mit Gas gefüllten Hohlraums auf die gesamte Oberfläche der Form drückt daß man die Form kühlt, um das thermoplastische Material in den festen Zustand zu überführen, daß man das Innere der Form von der Druckgasquelle trennt und daß man die Form öffnet, um das so erhaltene Verbundteil zu entformen.
Erfindungsgemäß kann das Blatt, mit dem man die Beschichtung ausführt, eine beliebige Konsistenz haben. Es kann beispielsweise durch ein gewebtes oder gewirktes Blatt oder ein ungewebtes Textilblatt gebildet werden, das gegebenenfalls mit einem Polster aus Weichschaum beschichtet ist.
Es kann durch ein Blatt oder eine Folie aus synthetischem Material gebildet sein, wie etwa eine extrudierte oder kalandrierte Kunststoffolie oder eine mit einem Weichschaumpolster versehene Kunststoffolie.
Das erfindungsgemäß verwendete Blatt kann auch einen komplexen Aufbau aufweisen, indem es beispielsweise durch die Überlagerung von mehreren verschiedenen Schichten gebildet wird, sei es auf seiner gesamten Oberfläche, sei es auf bestimmten Teilen derselben, derart, daß Dekors gebildet werden.
Das erfindungsgemäß verwendete Blatt kann mit einem Dekor versehen sein, beispielsweise durch vorherige Prägung.
Es kann auch aus einem natürlichen Material wie etwa Leder bestehen.
Es kann an seinem Umfang zwischen zwei Teilen der Form eingespannt sein, wobei das thermoplastische Material auf einer Seite des Blattes injiziert wird. Es ist auch möglich, gemäß der Erfindung, ein Teil herzustellen, das auf seiner gesamten Oberfläche mit einem Blatt umhüllt ist, indem man zwei Blätter zwischen zwei Teilen der Form einspannt und das thermoplastische Material zwischen den beiden Blättern einspritzt.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, Blätter zu verwenden, die nur bestimmte Teile des Verbundtells einnehmen und die vorzugsweise vorab in Form gebracht werden und vor der Einspritzung an geeigneten Stellen In der Form positioniert werden.
Um zu vermeiden, daß die blattförmigen Elemente sich beim Einspritzen des thermoplastischen Materials verlagern, genügt es beispielsweise, sie in leichte Hohlräume einzulegen, die in der Dicke der Form ausgebildet sind, oder auch, sie durch an der Form ausgebildete, in die Dicke des Blattes eingreifende Nadeln an der Wand der Form zu halten.
Man kann die blattförmlgen Elemente auch mit Hilfe einer Saugeinrichtung in Position halten, die sie gegen die Wand der Form zieht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht das von dem Druckgas eingenommene Volumen, das die Hohlräume im Inneren des Verbundteils bildet, sich nicht am Ort der Blätter befinden, an denen die erfindungsgemäße Beschichtung ausgeführt wird.
In der Tat besteht die Hauptfunktion dieser Hohlräume darin, zunächst eine Reserve an thermoplastischem Material im geschmolzenen Zustand zu bilden und dann, wenn das Gas unter Druck injiziert wird, eine leichte Verteilung dieses Materials zu ermöglichen, so daß es die gesamte Oberfläche der Form einnimmt.
Dies führt dazu, daß das thermoplastische Material mit relativ geringem Druck in das Innere der Form einfließt und somit die zuvor in die Form eingebrachten Blätter nicht verschiebt oder verformt.
Die Verwendung eines Druckgases zur Beendigung des Einspritzvorgangs des thermoplastischen Materials gestattet es darüber hinaus, den Einspritzdruck beträchtlich zu reduzieren, was den Vorteil hat, daß die beschichteten Blätter nicht in irreversibeler Weise plattgedrückt und verformt werden. Man kann somit Blätter aus weichem Textilmaterial, wie etwa Velours oder Moquette verwenden, deren Aussehen und Struktur durch die Ausführung des Verfahrens nicht wesentlich verändert wird.
Desgleichen kann man Blätter beschlchten, die Schaumkunststoff enthalten und beispielsweise mit einer Haut versehen sind, die ihnen das Aussehen von Leder verleiht, ohne daß bei dem Spritzvorgang das Schaumstofiblatt irreversibel zusammengedrückt wird, wie dies bei den bisher bekannten Verfahren der Fall war.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verbundteil, das durch Beschichten wenigstens eines nichtsteifen Blattes durch Einspritzen von thermoplastischem Material erhalten wurde, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Hohlraum aufweist, der durch ein Gas gebildet wurde, das in der letzten Phase des Einspritzvorgangs des thermoplastischen Materials injiziert wurde.
Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, werden nachfolgend zur Illustration, ohne jegliche Beschränkung, mehrere Ausführungsformen beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind, wobei Figuren 1 bis 5 Schnittdarstellungen verschiedener Verbundteile sind, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wurden.
Figur 1 ist ein Schnitt durch ein flaches Teil, das ein Blatt wie beispielsweise ein Gewebeblatt 1 aufwelst, das an drei Seiten eines Teils 2 aus thermoplastischem Material angebracht ist, das auf seinem gesamten Querschnitt einen Hohlraum 3 bildet, der durch das Gas gebildet wurde, das nach dem Einspritzen des thermoplastlschen Materials unter Druck injiziert worden ist.
Man erhält so ein leichtes Teil, dessen Wand 2a, die das Blatt 1 trägt, eine relativ geringe Dicke aufweist, die beispielsweise 0,5 bis 2 mm betragen kann.
Figur 2 zeigt einen Schnitt eines Verbundteils, das ebenfalls an drei Seiten mit einem verformbaren Blatt 1 beschichtet ist und das in einer Form hergestellt wurde, die drei längsverlaufende Hohlräume aufweist, in deren Innerem Hohlräume 3a, 3b und 3c ausgebildet sind, die durch Injektion des Gases unter Druck erhalten wurden.
Bei den in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispielen kann das Blatt 1 in der Form plaziert werden, indem sein Rand zwischen den beiden Formteilen eingespannt wird, wobei das thermoplastische Material an einer Stelle zugeführt wird, die nicht gezeigt Ist, die sich jedoch unter dem Blatt 1 in der Darstellung gemäß Figuren 1 und 2 befindet.
Gemäß einer Abwandlung kann das thermoplastische Material durch eine in dem Blatt ausgebildete Öffnung hindurch eingespritzt werden.
Allgemein kann das verdichtete Gas, das gleichzeitig oder nach dem thermoplastischen Material injiziert wird, dort etwa durch eine im Inneren der Einspritzdüse für das thermoplastische Material angeordnete Leitung hingelangen, oder über eine Nadel, die sich an einer geeigneten Stelle der Form befindet und das Innere des thermoplastlschen Materials vorzugsweise In einem Hohlraum mit hinreichendem Volumen durchdringt, so daß dieses auf natürliche Weise das Hohlvolumen bildet, das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wird.
Figur 3 zeigt eine Abwandlung zu Figur 1, bei der gesamte Umfang des Verbundteils mit einem Textilblatt umhüllt ist.
Zu diesem Zweck wurden zwei Textilblätter 1 und 1a zwischen zwei Teilen der Form eingespannt, und das thermoplastische Material wurde so injiziert, daß es zwischen die beiden Blätter 1 und 1a eindringt, wonach durch die Injektion des Druckgases der Hohlraum 3 gebildet wurde.
In Figur 4 ist gezeigt, wie man erfindungsgemaß- ein Teil erhalten kann, das einen verhältnismäßig komplizierten Querschnitt aufweist und bei dem nur ein Teil der Oberfläche erfindungsgemäß mit einem Blatt 4 beschichtet ist.
Hierzu ist das Blatt 4 zuvor zugeschnitten und derart vorgeformt worden, daß seine Form derjenigen des Hohlraums des nicht gezeigten oberen Teils der Form entspricht, die es aufnehmen soll.
Eine solche Vorformung ist jedoch nicht in jedem Fall erforderlich.
Auf diese Weise wird das Blatt 5 bei dem Formvorgang im Formhohlraum gehalten, und dank des erfindungsgemäßen Verfahrens bleibt es dort korrekt in Position, obgleich die Wand 2 nur eine Dicke von 0,5 bis 2 mm aufweist.
Wie in Figur 4 zu erkennen ist, befinden sich die Hohlräume 3d und 3e außerhalb der Zone, die erfindungsgemäß mit dem Blatt 4 bedeckt ist.
Es versteht sich, daß das Blatt 4, wenn es nur einen Teil der Form einnimmt, erfindungsgemäß auch durch verschiedene andere Mittel als das oben beschriebene, bei dem es in eine leichte Vertiefung der Form gelegt wird, in Position gehalten werden kann.
Beispielsweise ist es möglich, an der Wand der Form kleine Nadeln auszubilden, die das Blatt während der Einsprltzung in Position halten.
Es ist auch möglich, das Blatt an der Form mit Hilfe eines schwachen Klebers zu halten, der stark genug ist, daß sich das Blatt beim Einspritzen nicht verlagert, jedoch das spätere Ablösen gestattet.
Ebenso ist es auch möglich, insbesondere wenn das Blatt eine hinreichend dichte Lage bildet, in der Formwand, an den Stellen, wo das Blatt plaziert werden soll, leichte Öffnungen anzuordnen, durch die hindurch man ständig einen Sog ausübt, der das Blatt während der Einspritzung des thermoplastischen Materials in Position hält.
Schließlich ist in Figur 5 schematisch gezeigt, wie ein gewelltes Teil erfindungsgemäß ein Blatt aufnehmen kann, das seinerseits durch eine Anordnung aus drei blattförmlgen Elementen 1, 1a und 1b gebildet wird, so daß ein spezielles Dekor erzielt wird.
Man erkennt, daß das erfindungsgemäße Verfahren sich durch eine sehr große Anpassungsfähigkeit auszeichnet, um die Beschichtung mit thermoplastischem Material bei blattförmigen Elementen auszuführen, die wegen ihrer geringeren Haltbarkeit oder ihrer mangelnden Steiffielt nicht durch Verfahren nach dem Stand der Technik beschichtet werden könnten.

Claims

1. Verfahren zum Beschlchten von in eine Form eingelegten nichtsteifen Blättern durch Spritzgießen eines thermoplastischen Materials, zur Bildung von Verbundteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man, nachdem man das Blatt (1,1a,1b,4) in die Form eingelegt hat, eine Menge des thermoplastischen Materials einspritzt, die nicht ausreicht, den gesamten Formhohlraum zu füllen, aber ausreicht, die Gesamtheit der inneren Oberfläche der Form mit einer Schicht der gewünschten Dicke zu bedecken. daß man gleichzeitig oder anschließend In das noch wenigstens teilweise geschmolzene thermoplastische Material unter Druck ein Gas injiziert, das das Material unter Bildung wenigstens eines mit dem Gas gefüllten Hohlraums (3,3a,3b,3c,3d,3e) auf die gesamte Oberfläche der Form drückt daß man die Form kühlt, um das thermoplastische Material in den festen Zustand zu überführen, daß man das Innere der Form von der Druckgasquelle trennt und daß man die Form öffnet, um das so erhaltene Verbundteil zu entformen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt (1) ein gewebtes oder gewirktes Blatt oder ein nicht gewebtes Textilblatt ist, das gegebenenfalls mit einem Polster aus Weichschaum beschichtet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt eine Folie aus synthetischem Material wie etwa eine extrudlerte oder kalandrierte Kunststoffolie oder eine mit einem Weichschaumpolster versehene Kunststoffolie ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt aus einem natürlichen Material wie etwa Leder besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt zuvor beispielsweise durch Prägen verziert worden ist.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt durch die Überlagerung von mehreren verschiedenen Schichten, sei es auf der gesamten Oberfläche oder sei es auf bestimmten Teilen derselben, gebildet ist.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt an seinem Rand zwischen zwei die Form bildende Teile eingespannt ist und daß das thermoplastische Material von einer Seite des Blattes her eingespritzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blätter (1,1a) zwischen zwei Teilen der Form eingespannt sind und daß man das thermoplastische Material zwischen die beiden Blätter einspritzt, um ein Teil zu erhalten, das auf seiner gesamten Oberfläche von den Blättern umhüllt ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt 4 nur einen bestimmten Bereich des Teils einnimmt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt (4) zuvor in die Gestalt gebracht worden ist, die es in der Gießform einnehmen soll.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt (4) vor dem Spritzgießen in einen entsprechenden Hohlraum eingelegt wird, der in der Gießform ausgebildet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt während der Einspritzung des thermoplastischen Materials durch an der Form ausgebildete kleine Nadeln gehalten wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt während der Einspritzung des thermoplastischen Materials durch leichtes Ankleben an die Form gehalten wird.

14. Verfahren nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt an der Oberfläche der Gießform durch kleine Öffnungen gehalten wird, über die ein Sog ausgeübt wird.

15. Verbundteil, das durch Beschichten wenigstens eines nichtsteifen Blattes durch Einspritzen von thermoplastischem Material erhalten wurde, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Hohlraum aufweist, der durch ein Gas gebildet wurde, das unter Druck injiziert wurde, um den Einspritzprozeß des thermoplastischen Materials zu beenden.