DE4336878C2

DE4336878C2 - Verfahren zum Herstellen eines Kunstharzbauteils

Info

Publication number: DE4336878C2
Application number: DE4336878A
Authority: DE
Inventors: Norio Jogan; Tetsuya Fujii; Akiyoshi Nagano; Toshihiko Mori
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2013-10-29
Also published as: US5429786A; DE4336878A1; GB9322337D0; GB2271956B; JP2701683B2; JPH06143337A; GB2271956A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kunstharzbauteils, wobei ein elastisch nachgiebiges Oberflächenschichtelement mit ausreichender Regenerierfähig keit nach einem Zusammendrücken durch Adhäsion an einem Teil einer Oberfläche des Kunstharzbauteils befestigt ist.

Ein Kunstharzbauteil, welches durch Formen eines thermopla stischen Kunstharzes hergestellt ist, wird vorzugsweise für Gehäuse von elektrischen Geräten und Innenteilen von Fahrzeu gen, wie Instrumententafeln, Türverkleidungen und Handschuh fächer verwendet. Ein solches Kunstharzbauteil wird durch ein geeignetes Verformverfahren, beispielsweise durch Spritzgie ßen, in eine gewünschte Form geformt.

Ein neuerlicher Trend bestand darin, einem Teil der Oberflä che einer Instrumententafel das Anfühlen von Weichheit zu ge ben, um dessen Wertigkeit zu verbessern. Bei einer typischen Instrumententafel IP gemäß Fig. 1 wird beispielsweise einer oberen Fläche A, welche durch eine einpunktig strichpunktier te Linie definiert ist, ein Anfühlen von Weichheit gegeben, indem an der Fläche A eine Hautschicht mit einer Schaumlage befestigt wird. Das Verbinden geschieht typischerweise ent sprechend den folgenden Stufen, um zu verhindern, daß die Hautschicht von der unebenen Oberfläche der Instrumententafel IP abgestreift wird.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Instrumententafel IP, ge schnitten längs der Linie 2-2 der Fig. 1. Gemäß Fig. 2 be steht die Instrumententafel IP aus einem weichen Bauteil IP1, welches die Fläche A umfaßt, und einem Hauptteil IP2, welche Bauteile getrennt voneinander hergestellt und dann fest mit einander zusammengefügt und verbunden werden. Das weiche Bau teil IP1 wird folgendermaßen hergestellt: Zuerst wird ein Hautschichtlaminat 50 vorbereitet, indem eine Schaumlage aus Polypropylen und eine Hautlage aus Polyvinylchlorid aufeinan der gelegt werden. Das Hautschichtlaminat 50 wird dann zu ei ner vorbestimmten Gestalt verformt, wobei sich seine Schaum lage auf der Rückseite befindet. Ein thermoplastisches Kunst harz, wie Polypropylen oder Acrylnitryl-Butadien-Styrol-Copo lymer (ABS) wird an eine Rückseite des Hautschichtlaminats 50 preßgeformt, um ein einteilig mit dem Hautschichtlaminat 50 ausgebildetes Basiselement 52 zu bilden. Das Hauptteil IP2 wird getrennt hergestellt, indem ein thermoplastisches Kunst harz, wie Polypropylen oder ABS spritzgegossen wird.

Das herkömmliche Verfahren erfordert zur getrennten Herstel lung des weichen Bauteils IP1 und des Hauptteils IP2 ver schiedene einzelne Verfahrensschritte und den nachfolgenden Transport und das Zusammenfügen der Bauteile IP1 und IP2. Die Herstellung der Instrumententafel IP entsprechend dem her kömmlichen Verfahren beansprucht unerwünscht viel Zeit und Arbeit. Desweiteren macht die Verbindung des Basiselements 52 des weichen Bauteils IP1 mit dem Hauptteil IP2 die fertige Instrumententafel IP unerwünscht schwer.

Einige der einzelnen Verfahrensschritte einschließlich des Transports können eliminiert werden, indem ein Kunstharzmate rial des Hauptteils IP2, welches mit dem vorgeformten Haut schichtlaminat 50 einteilig verbunden werden soll, einge spritzt wird. Das Einspritzen des Kunstharzmaterials jedoch verursacht, daß ein hoher Einspritzdruck lokal auf das Haut schichtlaminat 50 wirkt. Dies führt zu einem sehr starken Zu sammendrücken der Schaumlage des Hautschichtlaminats 50 oder erzeugt auf dem Hautschichtlaminat 50 Falten, wodurch die Qualität der fertigen Instrumententafel IP vermindert wird. Die Faltenbildung kann vermieden werden, indem das Haut schichtlaminat 50 zusammen mit einem thermoplastischen Kunst harz des Hauptteils IP2 preßgeformt wird. In diesem Fall aber fließt das thermoplastische Kunstharz allmählich durch die Rückseite des Haut schichtlaminats 50, um das Hauptteil IP2 zu formen. Dies macht den Fluß des thermo plastischen Kunstharzes an der freiliegenden Kunstharzoberfläche des Hauptteils IP2 genau sichtbar, wodurch Ziereffekte der Oberfläche merklich leiden.

Aus der EP 0 333 198 B1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Gegenstandes mit einem Harzkörper und einem Hautmaterial bekannt, bei dem das Hautmaterial zwischen einem Pressstempel und einem Gesenk eingebracht wird, bei Beginn des Schließvorgangs von Pressstempel und Gesenk eine Harzschmelze für den Harzkörper zwischen das Hautmaterial und den Pressstempel oder das Gesenk einge bracht wird und der Stempel und das Gesenk dann weiter geschlossen werden, um das Formpressen zu beenden.

Die DE-OS 15 29 892 beschreibt ein Verfahren zum Anspritzen von Schuhsohlen aus spritzfähigem Material an Schuhschäfte, wobei zunächst eine der Sohle entsprechend dosierte Materialmenge in einen Formhohlraum, der größer als die fertige Sohle ist, eingespritzt wird und erst nach beendeter Einspritzung der Formhohlraum zur Verfesti gung und Ausformung des Materials zur Sohle und deren gleichzeitiger Verbindung mit dem Schuhschaft auf die Größe der fertigen Sohle reduziert wird.

In der DE-OS 25 48 318 ist ein Verfahren zum Beschichten von Folienmaterial mit einer spritz- und preßbaren, das Folienmaterial stabilisierenden Masse bekannt, bei dem zunächst ein ebenes und erwärmtes Folienmaterial mittels eines Niederhalters an den beweglichen Formteil einer Spritzgießform angedrückt wird, das Folienmaterial dann durch Unterdruck auf die Oberfläche des beweglichen Formteils gezogen wird, anschlie ßend bei an den feststehenden Formteil herangefahrenem beweglichen Formteil in den zwischen dem Folienmaterial und dem feststehenden Formteil verbleibenden Spalt die Masse langsam eingespritzt wird und die Masse schließlich durch weiteres Zusammenfah ren der beiden Formteile ausgepreßt und auf das Folienmaterial verteilt wird.

Aus der EP 0 480 153 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffformteils bekannt, bei dem eine plastifizierte Kunststoffmasse im plastifizierten Zustand einer offenen Formkonkavität eines aus unterer und oberer Werkzeughälfte bestehenden Form werkzeugs zugeführt und durch Schließen des Werkzeugs formgebend verpreßt wird, wo bei die plastifizierte Kunststoffmasse gegen zumindest eine zwischen den Werkzeughälf ten eingespannte Dekormaterialbahn formgebend verpreßt wird.

Den in den vorgenannten vier Druckschriften beschriebenen Verfahren ist gemeinsam, dass Folien oder andere zu hinterspritzende Materialien in eine Form eingelegt werden, bei noch geöffneter Form Kunststoff mit geringem Druck in die Form eingebracht wird und anschließend durch vollständiges Schließen der Form ein inniger Verbund und die Endgeometrie des Formteils hergestellt werden.

In der DE-PS 27 53 870 C2 ist ein Verfahren zum Formen eines zusammengesetzten, polymeren Artikels bekannt, der aus einem Substrat und einer eine Oberfläche des Substrats bedeckenden Haut besteht, in einer einzigen Form bekannt, die ein fest stehendes und ein relativ zu diesem teleskopartig verschiebbares Formteil aufweist, die in geschlossener Stellung einen veränderbaren, abgeschlossenen Formhohlraum bilden. Das Substrat wird zuerst in dem Formhohlraum geformt. Nach einer ausreichenden Ver festigung des Substrats wird das verschiebbare Formteil von der mit der Haut zu ver sehenden Oberfläche des Substrats bis zu einer Spaltbreite getrennt wird, die größer ist als die Dicke der Haut. Dann wird ein Haut bildendes Polymer in den Spalt eingebracht und die Formteile werden auf eine der Dicke der Haut entsprechende Spaltbreite zusam mengepreßt. Nach ausreichender Verfestigung des Substrats wird der Pressdruck auf das verschiebbare Formteil reduziert und gleichzeitig während der Trennung des verschieb baren Formteils von der Oberfläche des Substrats das hautbildende Polymer unter Druck in den Formhohlraum eingebracht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines Kunstharz bauteils mit einem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement an einem Teil seiner Oberfläche zu schaffen. Das Verfahren zur Herstellung des Kunstharzbauteils soll vereinfacht und das Gewicht des fertigen Kunstharzbauteils vermindert werden, dabei soll aber die Qualität des fertigen Produktes erhalten bleiben.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Kunstharzbauteil mit einem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement an einem Teil seiner Oberfläche hergestellt. Als erstes wird das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement zu einer vorbestimmten Gestalt verformt, welche dem Teil der Oberfläche des Kunstharzbauteils entspricht, mit dem das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement letztendlich in Berührung ist, und wo es an dem Kunstharzbauteil anhaftet. Gleichzeitig werden die erste Form und die zweite Form, welche miteinander zusammenpassen, zum Formen des Kunstharzbauteils vorbereitet. Das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement kann vorbereitet bzw. hergestellt werden, indem ein Schicht- bzw. Flachteil zu einer vorbe stimmten Gestalt geformt und beschnitten wird. Als zweites wird das elastisch nach giebige Oberflächenschichtelement der vorbestimmten Gestalt in die erste oder die zweite Form eingesetzt. Als drittes wird ein erstes thermoplastisches Kunstharz bei einer vorbestimmten Zuführtemperatur in einen ersten Hohlraumbereich (der dem Teil der Oberfläche des Kunstharzbauteils entspricht, an dem das elastisch nachgiebige Ober flächenschichtelement anhaftet) eingeleitet, welcher zwischen dem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement und der anderen Form ausgebildet ist, bevor die Formen geschlossen und die erste und die zweite Form gegeneinander gepreßt wer den. Das Schließen und Pressen der Formen bewirkt, daß das erste thermoplastische Kunstharz den ersten Hohlraumbereich füllt, welcher mit dem elastisch nachgiebigen Oberflächen schichtelement einteilig ausgebildet werden soll. Genauer breitet sich das erste thermoplastische Kunstharz über die Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtele ments aus, um damit einteilig verbunden zu werden. Dieser Formschließ- und Preßvorgang zum einteiligen Verbinden des ersten thermoplastischen Kunstharzes mit dem elastisch nach giebigen Oberflächenschichtelement bringt auf das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement keinen lokal uner wünscht hohen Druck auf, wodurch die Regenerierfähigkeit des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements nach einem Zusammendrücken erhalten bleibt und eine Faltenbildung des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements verhindert wird.

In einem nachfolgenden Schritt wird bei einer vorbestimmten Einspritztemperatur ein zweites thermoplastisches Harz in ei nen zweiten Hohlraumbereich neben dem ersten Hohlraumbereich eingespritzt, bevor das erste thermoplastische Harz in dem ersten Hohlraumbereich vollständig erhärtet ist. Die vorbe stimmte Einspritztemperatur ist höher als die Zufuhrtempera tur des ersten thermoplastischen Harzes. Das zweite thermo plastische Harz füllt bei der vorbestimmten Einspritztempera tur den zweiten Hohlraumbereich sofort aus, d. h., eine andere Fläche als die Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflä chenschichtelements. Das zweite thermoplastische Kunstharz fließt in das erste thermoplastische Kunstharz, welches in dem ersten Hohlraumbereich an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements gerade erhärtet, und verschmilzt und verbindet sich mit dem ersten thermoplasti schen Kunstharz. Da das erste thermoplastische Kunstharz zwi schen der ersten und der zweiten Form eingepreßt wird und in dem ersten Hohlraumbereich nicht vollständig erhärtet ist, fließt das zweite thermoplastische Kunstharz an einem zentra len Bereich tiefer in das erste thermoplastische Kunstharz, um mit diesem sicher zu verschmelzen und zu verhaften.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläu tert. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine Perspektivansicht zur schematischen Veranschauli chung einer Instrumententafel IP,

Fig. 2 eine Querschnittansicht längs der Linie 2-2 der Fig. 1 zur Darstellung einer nach einem herkömmlichen Ver fahren gefertigten Instrumententafel IP (bereits er läutert),

Fig. 3 eine Querschnittansicht eines Schichtteils 13, welches ein elastisch nachgiebiges Oberflächenschichtelement 14 bildet, welches Oberflächenschichtelement 14 an einem Teil der Oberfläche der Instrumententafel IP entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren anhaf tet,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zur schematischen Dar stellung des elastisch nachgiebigen Oberflächen schichtelements 14,

Fig. 5 eine Querschnittansicht, geschnitten längs der Linie 2-2 der Fig. 1, welche das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement 14 in einer weiblichen Form 15 zum Formen der Instrumententafel IP angeordnet zeigt,

Fig. 6 eine Querschnittansicht, die den Vorgang der Zufuhr eines ersten thermoplastischen Kunstharzes 18 in ei nen Raum zwischen einer männlichen Form 17 und das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement 14, in die weibliche Form 15 eingesetzt, zeigt,

Fig. 7 eine Querschnittansicht, welche den Vorgang des Form schließens und Pressens des ersten thermoplastischen Kunstharzes 18 zeigt,

Fig. 8 das Verschmelzen und Verbinden des ersten thermopla stischen Kunstharzes 18 mit einem frisch eingespritz ten zweiten thermoplastischen Kunstharz 21,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer nach einem abgeän derten erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Tür verkleidung DT, und

Fig. 10 einen Herstellprozeß entsprechend dem abgeänderten Verfahren.

In einem ersten Schritt wird ein elastisch nachgiebiges, la miniertes Schichtteil 13 (Fig. 3) vorbereitet, welches eine flache Hautlage 10 aus einem thermoplastischen Kunstharz, wie Polypropylen, umfaßt und eine flache, weiche Schaumlage 12, welche ebenfalls aus Polypropylen zusammengesetzt ist. Die Hautlage 10 und die Schaumlage 12 können nach einem herkömm lichen Laminierverfahren miteinander verbunden sein, um das elastisch nachgiebige Schichtteil 13 zu bilden. Die Schaum lage 12 wird durch Expandieren von schäumendem Material mit einer Expandierrate 15 bis 20-fach hergestellt und funktio niert als eine Kissenlage mit ausreichender Regenerierfähig keit, um nach einem Zusammendrücken wieder seine Ausgangsform anzunehmen.

Nachdem die Hautlage 10 und die Schaumlage 12 des Schicht teils 13 auf eine Temperatur zwischen 130°C und 210°C, vor zugsweise 180°C, aufgeheizt sind, wird das elastisch nachgie bige, laminierte Schichtteil 13 mit einer vorbestimmten Form vakuumverformt, um eine vorbestimmte Gestalt zu haben, die einer Fläche A an der Oberseite der Instrumententafel IP (Fig. 1) entspricht. Das vakuumgeformte elastisch nachgiebige laminierte Schichtteil 13 wird dann in der Form oder nach dem Herausnehmen aus der Form zu einer vorbestimmten Gestalt be schnitten, so daß ein elastisch nachgiebiges Oberflächen schichtelement 14 gebildet wird, welches eine Gestalt gemäß Fig. 4 und eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke von etwa 3,7 mm hat. Ein Ziermuster, beispielsweise eine Struktur an der Formoberfläche der Form, wird durch Erhitzen und Vakuum formen des elastisch nachgiebigen, laminierten Schichtteils 13 auf eine Oberfläche der Hautlage 10 übertragen.

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 der Fig. 1, welche die weibliche Form 15 mit dem elastisch nach giebigen Oberflächenschichtelement 14 der Instrumententafel IP zeigt. Das in der geschilderten Weise hergestellte ela stisch nachgiebige Oberflächenschichtelement 14 wird in einer weiblichen Form 15 zum Formen der Instrumententafel IP gemäß Fig. 5 angeordnet. Genauer wird das elastisch nachgiebige Oberflächenschichtelement 14 in einer vorbestimmten Ausneh mung 16 angeordnet, welche durch die zweipunktig strichpunk tierte Linie gemäß Fig. 5 definiert ist. Die vorbestimmte Ausnehmung 16 ist um etwa 1 mm tiefer als der Rest der Form oberfläche der weiblichen Form 15, wobei die Dicke (etwa 3,7 mm) des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14, das Zusammendrücken des elastisch nachgiebigen Oberflächen schichtelements 14 in dem Formschließvorgang und die Regene rierung des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 nach Freigeben der Form berücksichtigt sind.

Anschließend wird ein erstes thermoplastisches Kunstharz 18 in den Zwischenraum zwischen einer männlichen Form 17 und dem in die vorbestimmte Ausnehmung 16 der weiblichen Form 15 ein gesetzten elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement 14 eingeleitet. Die Menge des thermoplastischen Kunstharzes 18, die in den Zwischenraum eingeleitet wird, wird bei der Kon struktion einer Instrumententafel IP bestimmt, indem die durchschnittliche Dicke des Kunstharzes 18 über einer Rück seite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 der fertigen Instrumententafel IP, die Oberflächenbedin gungen an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflä chenschichtelements 14 und die Fläche der Rückseite des ela stisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 berücksich tigt werden. Beim Formschließprozeß sollte die vorbestimmte Zuführmenge des thermoplastischen Kunstharzes 18 zumindest einen ersten Hohlraumbereich ausfüllen, der an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 in einem Hohlraum 19 (Fig. 7) zum Formen der Instrumententafel IP (später beschrieben) ausgebildet ist. Eine abgemessene Menge des thermoplastischen Kunstharzes 18 kann einer Form oberfläche der männlichen Form 17 aus einer externen Kunst harzzufuhreinheit (nicht dargestellt) in dem Zustand zuge führt werden, in dem die männliche und die weibliche Form 15, 17 voneinander getrennt sind, oder kann alternativ von einem Zufuhrmechanismus (nicht dargestellt) mit fester Menge zuge führt werden, welcher in die männliche Form 17 eingebaut ist. Das thermoplastische Harz 18, beispielsweise Polypropylen, wird vor dem Zuführen auf eine vorbestimmte Zuführtemperatur, beispielsweise etwa 180°C, aufgeheizt.

Nachdem das thermoplastische Kunstharz 18 in den Zwischenraum zwischen der männlichen Form 17 und dem elastisch nachgiebi gen Oberflächenschichtelement 14 eingeleitet ist, wird eine der Formen 15 oder 17 bewegt und gegen die andere Form ge preßt, um die Form sicher zu schließen. Bei diesem Form schließvorgang wird der Hohlraum 19 zum Formen der Instrumen tentafel IP zwischen der Formoberfläche der männlichen Form 17 und der Formoberfläche der weiblichen Form 15 oder der Rückseite des in die vorbestimmte Ausnehmung 16 eingesetzten elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 ausge bildet, wie aus Fig. 7 ersichtlich. Das in den Zwischenraum eingeleitete und darin zusammengepreßte thermoplastische Kunstharz 18 erfüllt den ersten Hohlraumbereich, welcher an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschicht elements 14 in dem Hohlraum 19 ausgebildet ist, um mit dem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement 14 einteilig verbunden zu werden.

Bevor das thermoplastische Kunstharz 18, welches den ersten Hohlraumbereich an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 ausfüllt, vollständig im Form schließ- und Preßvorgang aushärtet, wird ein Einspritzkanal 20 in der männlichen Form 17 geöffnet. Daraufhin wird ein zweites thermoplastisches Kunstharz 21 (Fig. 8) aus dem Ein spritzkanal 20 in einen zweiten Hohlraumbereich eingespritzt. Das heißt, das zweite thermoplastische Kunstharz 21 wird in einen Restbereich des Hohlraums 19, der vom ersten Hohlraum bereich verschieden ist, gespritzt. Das Einspritzen des zwei ten thermoplastischen Kunstharzes 21 kann unmittelbar nach Zusammenfügen und Gegeneinanderpressen der männlichen und weiblichen Formen 15 und 17 geschehen. Genauer wird das zwei te thermoplastische Kunstharz 21 innerhalb einer Zeitdauer von etwa 2 sek. bis etwa 3,5 sek. nach dem Zusammenfügen bzw. Schließen der männlichen und weiblichen Form eingespritzt. Das zweite thermoplastische Kunstharz 21 ist identisch mit dem ersten thermoplastischen Kunstharz 18 und wird auf eine vorbestimmte Einspritztemperatur aufgeheizt, welche ausrei chend höher als die Zufuhrtemperatur des ersten thermoplasti schen Kunstharzes 18 ist. Das zweite thermoplastische Kunst harz 21 kann Polypropylen sein, welches bei etwa 210°C ge schmolzen und mit 350 kg/cm² (350 daN/cm²) eingespritzt wird. Der Einspritzkanal 20 ist in der männlichen Form 17 an einer vorbestimmten Stelle angebracht, die vom längs der Linie 2-2 der Fig. 1 genommenen Querschnitt der Instrumententafel IP getrennt ist.

Das zweite thermoplastische Kunstharz 21 füllt den zweiten Hohlraumbereich bei dem vorbestimmten Einspritztemperatur so fort, das heißt, einen anderen Bereich als die Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14. Das zweite thermoplastische Kunstharz 21 fließt in das erste thermoplastische Kunstharz 18, welches in dem ersten Hohl raumbereich an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Ober flächenschichtelements 14 gerade aushärtet und verschmilzt und verbindet sich mit dem ersten thermoplastischen Kunstharz 18. Weil das erste thermoplastische Kunstharz 18 zwischen der männlichen Form 17 und der weiblichen Form 15 verpreßt ist und nicht vollständig in dem ersten Hohlraumbereich ausgehär tet ist, fließt das zweite thermoplastische Kunstharz 21 an einem zentralen Bereich von ihm tiefer in das erste thermo plastische Kunstharz 18 hinein, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Das zweite thermoplastische Kunstharz 21 wird mit einer vor bestimmten Einspritztemperatur (beispielsweise 210°C) einge spritzt, welche ausreichend höher als die Zufuhrtemperatur (beispielsweise 180°C) des ersten thermoplastischen Kunsthar zes 18 ist. Eine solch hohe Einspritztemperatur des zweiten thermoplastischen Kunstharzes 21 schmilzt das erste thermo plastische Kunstharz 18 an der Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten thermoplastischen Kunstharz 18 und 21, wodurch das erste thermoplastische Kunstharz 18 sicher mit dem zwei ten thermoplastischen Kunstharz 21 verschmilzt und sich mit ihm verbindet. Nach einer vollständigen Integration bzw. ein teiligen Verbindung des ersten Kunstharzes 18 mit dem zweiten Kunstharz 21 und genügendem Abkühlen wird das fertige Produkt aus der weiblichen und der männlichen Form 15 und 17 heraus genommen, das heißt, die Instrumententafel IP (siehe Fig. 1) mit dem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement 14 an einem Teil seiner Oberfläche.

Wie vorstehend beschrieben, erfüllt entsprechend der erläu terten Ausführungsform des Verfahrens das erste thermoplasti sche Kunstharz 18 den Hohlraum an der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14, welches zwischen der weiblichen Form 15 und der männlichen Form 17 gepreßt ist, und wird auf sichere Weise mit dem elastisch nachgiebi gen Oberflächenschichtelement 14 einteilig verbunden. Bei diesem Preß- und Verbindungsprozeß wird lokal kein hoher Ein spritzdruck auf das elastisch nachgiebige Oberflächenschicht element 14 ausgeübt. Dies führt zu einer günstigen Integrati on des ersten thermoplastischen Kunstharzes 18 mit der Rück seite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14, ohne das Regeneriervermögen des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 nach einem Zusammendrücken des selben zu beeinträchtigen oder Falten an dem elastisch nach giebigen Oberflächenschichtelement 14 hervorzurufen. Bevor das erste thermoplastische Kunstharz 18 vollständig in dem ersten Hohlraumbereich an der Rückseite des elastisch nach giebigen Oberflächenschichtelements 14 aushärtet, wird das zweite thermoplastische Kunstharz 21 in den zweiten Hohlraum bereich eingespritzt, das heißt, an eine von der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements 14 ver schiedene Stelle. Das zweite thermoplastische Kunstharz 21 ist identisch mit dem ersten thermoplastischen Kunstharz 21, aber auf eine vorbestimmte Einspritztemperatur aufgeheizt, die genügend über der Zufuhrtemperatur des ersten thermoplas tischen Kunstharzes 18 liegt. Das eingespritzte zweite ther moplastische Kunstharz 21 füllt den zweiten Hohlraumbereich unmittelbar aus und fließt in das erste thermoplastische Kunstharz 18, das in dem ersten Hohlraumbereich gerade aus härtet, um mit dem ersten thermoplastischen Kunstharz 18 sicher zu verschmelzen und zu verhaften. Diese Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens verwirklicht eine effi ziente und einfache Herstellung der Instrumententafel IP mit dem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement 14 an einem Teil seiner Oberfläche. Die so hergestellte Instrumen tentafel IP ist in vorteilhafter Weise leicht und weist eine hohe Qualität auf.

Wie oben beschrieben, fließt das zweite thermoplastische Kunstharz 21 an einem zentralen Bereich tiefer in das erste thermoplastische Kunstharz 18. Dies macht die an der Oberflä che der Instrumententafel IP ausgebildete Verschmelzungslinie vorteilhaft dünner. Demgemäß liefert das Verfahren gemäß die ser Ausführungsform eine Verschmelzungslinie zwischen den beiden Kunstharzen, welche sogar an einer freiliegenden Kunstharzoberfläche der Instrumententafel IP unauffällig ist, wodurch die Ziereffekte auf der Oberfläche der Instrumenten tafel IP deutlich verbessert werden.

Anhand Fig. 9 und 10 wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Eine entsprechend dieser Ausführungs form gefertigte Türverkleidung DT umfaßt an einem Teil seiner Oberfläche gemäß Fig. 9 ein geflocktes Schichtelement 31, das durch Beflocken einer Kissenlage 30 hergestellt ist.

Bei dieser Ausführungsform wird die Türverkleidung DT mit ei ner weiblichen Form 33 und einer männlichen Form 34 herge stellt, welche gemäß Fig. 10 zueinander passen. Die männli che Form 34 ist mit einem Begrenzungsschieber 35 versehen, welcher von einer Formoberfläche der männlichen Form 34 frei in einen Hohlraum vorsteht, der zwischen der männlichen Form 34 und der weiblichen Form 33 gebildet ist, so daß die Kontur des in die weibliche Form 33 eingesetzten geflockten Schicht elements 31 gebildet ist. Das in eine vorbestimmte Gestalt geformte geflockte Schichtelement 31 wird in die weibliche Form 33 an einer vorbestimmten Stelle 36 eingesetzt. Dann wird ein erstes thermoplastisches Kunstharz in einen ersten Hohlraumbereich 37 eingeleitet, der durch die Rückseite des geflockten Schichtelements 31 und die gegenüberliegende Seite der männlichen Form 34 gebildet ist.

In einem nachfolgenden Formschließ- und Preßvorgang wird das erste thermoplastische Kunstharz im ersten Hohlraumbereich 37 gegen die Rückseite des geflockten Schichtelements 31 ge preßt, während der Begrenzungsschieber 35 von der Formober fläche der männlichen Form 34 vorsteht. Der Begrenzungsschie ber 35 kann zu jedwelchem Zeitpunkt, vor oder nach der Zufuhr des ersten thermoplastischen Kunstharzes, in den Hohlraum vorstehen, soferne das Vorstehen vor dem Formschließvorgang beendet wird. Während des Formschließ- und Preßvorgangs er füllt das erste thermoplastische Kunstharz den ersten Hohl raumbereich 37 an der Rückseite des geflockten Schichtele ments 31, um mit dem geflockten Schichtelement 31 sicher ein teilig verbunden zu werden.

Bevor das erste thermoplastische Kunstharz in dem ersten Hohlraumbereich 37 vollständig aushärtet, wird der Begren zungsschieber 35 zurück zur Formoberfläche der männlichen Form 34 gezogen und ein zweites thermoplastisches Kunstharz in einen zweiten und einen dritten Hohlraumbereich 38 und 39 eingespritzt, welche neben dem ersten Hohlraumbereich 37 auf der Rückseite des geflockten Schichtelements 31 sind. Das zweite thermoplastische Kunstharz ist identisch mit dem er sten thermoplastischen Kunstharz, wird aber auf eine vorbe stimmte Einspritztemperatur aufgeheizt, die ausreichend höher als die Zufuhrtemperatur des ersten thermoplastischen Kunst harzes ist. Das eingespritzte zweite thermoplastische Kunst harz erfüllt den zweiten und den dritten Hohlraumbereich 38 und 39 bei der vorbestimmten Einspritztemperatur sofort und fließt in das erste thermoplastische Kunstharz, welches in dem ersten Hohlraumbereich 37 gerade aushärtet, um mit diesem sicher zu verschmelzen und zu verhaften.

Diese modifizierte Durchführungsform verwirklicht ein effizi entes und einfaches Herstellungsverfahren einer Türverklei dung DT mit dem geflockten Schichtelement 31, welches an ei nem Teil seiner Oberfläche ein ausreichendes Regenerations vermögen gegenüber Zusammendrücken aufweist. Die so herge stellte Türverkleidung DT ist vorteilhaft leicht und von ho her Qualität. Das Verfahren macht jede Verschmelzungslinie zwischen den beiden Kunstharzen unauffällig, selbst an einer exponierten Kunstharzoberfläche der Türverkleidung DT, und verbessert auf diese Weise die Ziereffekte an der Oberfläche der Türverkleidung merklich.

Da es viele Abänderungen, Abweichungen und Veränderungen gibt, ohne den Rahmen der wesentlichen Merkmale der Erfindung zu verlassen, sei klar darauf hingewiesen, daß die beschrie benen Ausführungsformen nur der Erläuterung dienen und in keiner Weise restriktiv sind. Beispielsweise kann das erfin dungsgemäße Verfahren auf flache bzw. ebene Kunstharzbauteile ebenso angewandt werden, wie auf die oben beschriebenen drei dimensionalen Kunstharzbauteile. In der abgeänderten Ausfüh rungsform muß die männliche Form 34 nicht den Begrenzungs schieber 35 enthalten, welcher von der Formoberfläche der männlichen Form 34 frei vorsteht, um die Kontur des geflock ten Schichtelements 31 zu bilden.

Wie oben im Detail beschrieben, erfüllt erfindungsgemäß das erste thermoplastische Kunstharz die Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements, welches zwischen der ersten und der zweiten Form eingepreßt ist, und wird mit dem elastischen nachgiebigen Oberflächenschichtelement sicher einteilig verbunden. Dies führt zu einer günstigen Integrati on des ersten thermoplastischen Kunstharzes mit der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements ohne die Regenerierfähigkeit des elastisch nachgiebigen Schicht elements gegenüber einem Zusammendrücken zu beeinträchtigen oder Falten am elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtele ment hervorzurufen. Bevor das erste thermoplastische Kunst harz in dem ersten Hohlraumbereich an der Rückseite des ela stisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements vollständig aushärtet, wird das zweite thermoplastische Kunstharz in den zweiten Hohlraumbereich eingespritzt, an einer Stelle, welche von der Rückseite des elastisch nachgiebigen Oberflächen schichtelements verschieden ist. Das zweite thermoplastische Kunstharz ist identisch mit dem ersten, wird jedoch auf eine vorbestimmte Einspritztemperatur aufgeheizt, die höher als die Zufuhrtemperatur des ersten thermoplastischen Kunstharzes ist. Das eingespritzte zweite thermoplastische Kunstharz füllt den zweiten Hohlraumbereich sofort aus und fließt in Berührung mit dem ersten thermoplastischen Kunstharz. Das zweite thermoplastische Kunstharz verschmilzt und verhaftet mit dem ersten thermoplastischen Kunstharz sicher. Entspre chend realisiert das erfindungsgemäße Verfahren eine effi ziente und einfache Herstellung des Kunstharzbauteils mit dem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement an einem Teil seiner Oberfläche. Das so hergestellte Kunstharzbauteil hat vorteilhaft ein geringes Gewicht und gute Qualität.

Das zweite thermoplastische Kunstharz fließt im zentralen Be reich tiefer in das aushärtende thermoplastische Kunstharz. Dies macht eine an einer Oberfläche des Kunstharzbauteils ausgebildete Verschmelzungslinie in vorteilhafter Weise dün ner. Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt, daß die Ver schmelzungslinie zwischen den beiden Kunstharzen auch an ei ner exponierten Kunstharzoberfläche des Kunstharzbauteils un auffällig ist, wodurch die Ziereffekte an der Oberfläche des Kunstharzbauteils merklich verbessert werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Kunstharzbauteils mit einem elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement (14; 31) an einem Teil seiner Oberfläche, enthaltend die Verfah rensschritte

a) Bereitstellen einer ersten Form (15; 33) und einer zweiten Form (17; 34), die zusammenpassen und einen Hohlraum (19; 37, 38, 39) zum Formen des Kunstharzbauteils bilden, welcher Hohlraum einen ersten Hohlraumbereich (37), der dem Teil der Oberfläche entspricht, an dem das elastisch nachgie bige Oberflächenschichtelement geformt wird, und einen zwei ten, neben dem ersten Hohlraumbereich ausgebildeten Hohlraum bereich (38, 39) aufweist,
b) Formen des vorgeformten elastisch nachgiebigen Ober flächenschichtelements (14; 31), welches vorab zu einer vor bestimmten Gestalt geformt ist, welche dem Teil der Oberflä che des Kunstharzbauteils entspricht,
c) Einsetzen des elastisch nachgiebigen Oberflächen schichtelements (14; 31) in die erste Form (15; 33) derart, daß es im ersten Hohlraumbereich (37) an einer vorbestimmten Stelle angeordnet ist, während die erste Form (15; 33) von der zweiten Form (17; 34) getrennt ist, und
d) Einleiten eines thermoplastischen Kunstharzes in den ersten und zweiten Hohlraumbereich,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ver fahresschritt d) die Schritte enthält:

1. ein erstes thermoplastisches Kunstharz (18) wird dem ersten Hohlraumbereich zwischen der zweiten Form (17; 34) und dem in die erste Form (15; 33) eingesetzten, elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelement (14; 31) zugeführt und die erste und die zweite Form werden geschlossen und gegen einander gepreßt, und
2. ein zweites thermoplastisches Kunstharz (21) wird in den zweiten Hohlraumbereich (38, 39) eingespritzt, bevor das erste thermoplastische Kunstharz (18) im ersten Hohlraum bereich (37) vollständig erhärtet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt d2) den Schritt enthält: das zweite thermoplastische Kunstharz (21) wird in den zweiten Hohlraumbereich (38, 39) innerhalb einer Zeitdauer von etwa 0 sek. bis etwa 3,5 sek. nach dem Schließen der Form im Schritt d1) eingespritzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt b) weiter den Schritt enthält:

1. Herstellen eines elastisch nachgiebigen laminierten Schichtteils (13) durch Zusammenlaminieren einer Hautlage (10) und einer Schaumlage (12), und
2. Zurichten der Gestalt des elastisch nachgiebigen, laminierten Schichtteils zur Herstellung des elastisch nach giebigen Oberflächenschichtelements (14), wobei die Schaumla ge in direkter Berührung mit dem Kunstharzbauteil ist und daran haftet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt b1) weiter den Schritt enthält: Herstellen der Schaumlage (12) durch Expandieren von Schaummaterial mit einer Expandierrate zwischen 15 und 30- fach.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Kunstharzbauteil ein Innenteil für Fahrzeuge ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Kunstharzbauteil und die Hautlage und die Schaumlage des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements (14) alle aus einem Olefin-Kunst harz zusammengesetzt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Olefin-Kunstharz Polypropylen ist.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt b2) zusätzlich den Schritt enthält: Vakuumformen des elastisch nachgiebigen, laminierten Schichtteils (13) zur Bildung des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements (14) mit der vorbestimmten Ge stalt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das elastisch nachgiebige, laminierte Schichtteil (13) auf eine Temperatur aufgeheizt wird, welche die Übertragung eines auf einer formenden Oberfläche einer Vakuumform vorhandenen Ziermusters auf die Hautlage ermög licht.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das erste thermoplastische Kunstharz (18) und das zweite thermoplastische Kunstharz (21) miteinan der identisch sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einspritztemperatur des in dem Schritt d2) eingespritzten zweiten thermoplastischen Kunst harzes (21) höher als die Zufuhrtemperatur des in dem Schritt d1) zugeführten ersten thermoplastischen Kunstharzes (18) ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt b) zusätzlich den Schritt enthält:

1. Herstellen eines Schichtbauteils (31) mit einer ge flockten Kissenlage (30) und Formen des Schichtbauteils zu der vorbestimmten Gestalt zur Vorbereitung des elastisch nachgiebigen Oberflächenschichtelements (31), wobei die Kis senlage in direkter Berührung mit dem Kunstharzbauteil ist und daran anhaftet.