DE4303497C2 - Verfahren zur Herstellung von Mehrkomponenten-Sichtelementen aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrkomponenten-Sichtelementen aus Kunststoff.

Mehrkomponenten-Spritzgußverfahren zur Herstellung von Elementen aus thermoplastischem Kunststoff sind bekannt. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden zunächst ein Grundkörper hergestellt und der Grundkörper in einem oder mehreren Arbeitsgängen mit einem anderen Kunststoff, beispielsweise einem andersfarbigen Kunststoff umspritzt. So erfolgt beispielsweise die Herstellung von Abdeckplatten und Tastern für die Heizungs- und Klimaregler von Kraftfahrzeugen im wesentlichen in der Weise, daß die als Schalthilfe des Benutzers dienenden Schalt­ symbole in einem gesonderten Arbeitsgang als Vormaterial hergestellt und bei der Herstellung des Grundkörpers als Einlage in die Spritz­ gußform eingelegt und auf diese Weise in den Grundkörper integriert werden. Mit diesem Verfahren können Werkstücke einer hinreichenden Qualität dann hergestellt werden, wenn eine weitere Bearbeitung des Werkstückes nicht erforderlich ist.

Insbesondere an Sichtelemente, beispielsweise die Deckplatten oder Betätigungselemente von elektronischen Reglern der genannten Art werden jedoch heute außerordentlich hohe Anforderungen gestellt, die mit dem bekannten Verfahren nicht befriedigt werden können. Die Ursache liegt insbesondere darin, daß die einzelnen Komponenten beim Aufbau des Elementes jeweils aus einen festen, d. h. erkalteten Werkstoff aufge­ spritzt werden, eine materialschlüssige Verbindung daher aufgrund der Abschreckwirkung beim Auftreffen des umspritzten Materials auf den kalten Einlegekörper kaum oder - je nach Material - überhaupt nicht zu­ stande kommt, so daß sich bei der sich anschließenden Erkaltungs­ schrumpfung, an der der Einlegekörper nicht teilnimmt, an den Trenn­ linien oberflächige Einsenkungen und gegebenenfalls sogar Ablösungen bilden.

Aus diesem Grunde werden höherwertige Sichtelemente dieser Art mit einer Beschichtung versehen, aus denen insbesondere dann, wenn der Grundwerkstoff und die Beschichtung aus verschiedenfarbigen Materialien bestehen, durch thermische, mechanische oder chemische Bearbeitung den gewünschten Ornamenten, in der Regel Schaltsymbolen, entsprechende Fen­ ster abgetragen werden. Auf diese Weise können zwar - im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren, konturenscharfe Symbole auf die Sichtfläche aufgebracht, nicht jedoch die aus der ungenügenden Ver­ schmelzung resultierenden Nachteile beseitigt werden, die darin be­ stehen, daß bei Zugrundelegung vertretbarer Beschichtungsstärken die im Grundkörper ausgebildeten Trennlinien auf der Oberfläche als Unregel­ mäßigkeit sichtbar bleiben.

Aus der DE 18 21 462 U ist ein Spritzgußverfahren bekannt, mit dem u. a. Schußlichter für Kraftfahrzeuge herstellbar sind. Nach diesem Verfahren werden einzelne Komponenten über jeweils einen unabhängigen Anguß gleichzeitig in die Form eingebracht. Aus der DE 38 04 619 A1, der DE 41 07 276 A1, der DE 38 33 975 A1 und den Patents Abstracts of Japan JP 4-334416 (A) ist bekannt, die Verbundsteifigkeit von durch Zweikomponentenspritzguß hergestellten Bauteilen dadurch zu erhöhen, daß die Grenzfläche keil- oder kurvenartig ausgestaltet wird. Im Ergebnis dessen ergibt sich eine breitere Übergangszone.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zugrunde, das die Herstellung von Mehrkomponenten-Sichtelementen mit einer absolut gleichmäßiger Sichtoberfläche ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit dem im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Ver­ fahren gelöst.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei der Herstellung von Mehrkomponenten-Kunsttoffelementen die die Ursache für die Bildung einer unregelmäßigen Oberfläche darstellende Abschreckwirkung an einem erkalteten Einlegekörper vermieden, wobei durch geeignete Wahl der eingesetzten Materialkomponenten nach ihren physikalischen Eigenschaf­ ten, insbesondere nach ihrem Polymerisations- bzw. Aushärtverhalten auch eine unterschiedlich starke Schrumpfung beim Erkalten weitest­ gehend ausgeschlossen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit die Herstellung von Mehrkomponenten-Sichtelementen mit der Oberflächenqualität von Einkomponenten-Elementen, wobei aufgrund der Lage der Verschmelzungzone in einem ornamentfreien Bereich sichergestellt wird, daß nach Ausarbeitung der Fenster aus der die gesamte Oberfläche abdeckenden Beschichtung keine Beeinträchtigung des Aussehens eintritt.

Weitere Einzelheiten der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten, einen hinterleuch­ teten Taster mit mehrfarbigen Schaltsysmbolen wiedergebenden Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die schematische Wiedergabe eines Spritzguß­ werkzeuges mit integriertem Taster,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 wiedergegebenen beschichteten Taster als Fertigteil.

Der in der Zeichnung wiedergegebene, als Ganzes mit 1 bezeichnete Ta­ ster zeigt an seiner Oberfläche zwei Ornamente in beispielseise den Farben blau bzw. rot als Schaltsymbole und besteht zu diesem Zweck aus einem aus zwei Komponenten 2 und 3 hergestellten Grundkörper 1, dessen Komponenten an der Verschmelzungslinie materialschlüssig ineinander übergehen. Die Komponenten werden im wesentlichen zeitgleich über die von einander unab­ hängigen Angüsse 6, 7 in die Spritzgußform 8 eingebracht, d. h. der Grund­ körper in einem Arbeitsgang hergestellt unter Steuerung der Einspritzzeit bzw. Fließgeschwindigkeit des Kunststoffs derart, daß die Verschmelzungs­ linie bezw. -zone 4 im Bereich zwischen den Ornamenten des fertigen Ele­ mentes liegt. Die Steuerung der Fließgeschwindigkeit erfolgt entweder mit­ tels einer speziell ausgerüsteten, beispielsweise gedrosselte Zuflußkanäle enthaltenden Spritzgießmaschine und/oder einer mit Zeitgliedern angesteu­ erten Absperrvorrichtung im Spritzgießwerkzeug.

Infolge der zeitgleichen Einbringung verschmelzen die Komponenten bei ihrem Aufeinandertreffen in der Verschmelzungszone 4 zu einer homogenen Verbindung. Ebenso erfolgt die Aushärtung und/oder Abkühlung unter absolut identischen Bedingungen, so daß eine keinerlei Trennungsmarkierungen auf­ weisende Oberfläche gebildet wird. Darüberhinaus entfällt die Notwendig­ keit zur Umsetzung in Werkzeugen, so daß sich darüberhinaus die Werkzeug­ kosten reduzieren.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrkomponenten-Sichtelementen aus Kunststoff, insbesondere Abdeckplatten und Betätigungselementen mit auf der Oberfläche sichtbaren Ornamenten, bei dem
ein der Form des Sichtelementes entsprechender Grundkörper (1) mit einer Beschichtung versehen wird,
in die Beschichtung durch mechanische, chemische oder thermische Be­ arbeitung den Ornamenten entsprechende Fenster eingebracht werden,
die den Grundkörper bildenden Komponenten über jeweils einen unabhän­ gigen Anguß (6, 7) gleichzeitig in eine Spritzgußform eingebracht werden bei Steuerung der Fließgeschwindigkeit der einzelnen Komponenten derart, daß die Verschmelzung der Komponenten in Bereichen des sich bildenden Grundkörpers (1) erfolgt, in denen keine Sichtornamente auf dem fertigen Element vorgesehen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Herstellung des Grundkörpers (1) dienenden Komponenten im wesentlichen ähnliche Verarbeitungseigenschaften besitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von hinterleuchteten Sichtelementen der Grundkörper (1) aus transparentem Kunststoff unterschiedlicher Färbung besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Herstellung des Grundkörpers (1) Komponenten mit unterschied­ lichen physikalischen Eigenschaften Verwendung finden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Einspritzzeit bzw. Fließ­ geschwindigkeit mittels einer speziell ausgerüsteten, beispielsweise gedrosselte Zuflußkanäle enthaltenden Spritzgießmaschine und/oder einer mit Zeitgliedern angesteuerten Absperrvorrichtung im Spritzgießwerkzeug erfolgt.

6. Mehrkomponenten-Sichtelement mit Ornamenten, das einen mindestens zwei Kunststoffkomponenten (2, 3) enthaltenden Grundkörper (1) aufweist, der mit einer Beschichtung versehen ist, in die den Ornamenten entsprechende Fen­ ster eingebracht sind, wobei die Kunststoffkomponenten (2, 3) des Grundkör­ pers (1) in einer Verschmelzungszone (4) materialschlüssig ineinander überge­ hen und diese Verschmelzungszone (4) in einem ornamentfreien Bereich liegt.

7. Mehrkomponenten-Sichtelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Mehrkomponenten-Sichtelement um ein Bedienelement, insbesondere um einen Taster handelt.

8. Mehrkomponenten-Sichtelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Mehrkomponenten-Sichtelement um eine Abdeckplatte handelt.

9. Mehrkomponenten-Sichtelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkomponenten (2, 3) unterschiedli­ che Farben aufweisen.

10. Mehrkomponenten-Sichtelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ornamente vorhanden sind, die eine unterschiedliche Farbe aufweisen