用于生产车辆包层零件的方法与流程

本发明涉及一种用于生产车辆的、特别是车辆内部的包层零件或装饰性零件的方法。

背景技术：

在现有技术中，通用包层零件用作内部包层，例如机动车辆的仪表板包层。在安装状态下，通常只能看到包层零件的包层零件主体，因为后托架结构或保持元件在仪表板或另外的紧固位置中埋头。因此，包层零件主体形成包层零件的可见侧，并且通常包括确定外观的层，例如木饰面、碳织物或铝层。

在具有木饰面外观的包层零件的实例的基础上，根据现有技术的包层零件的最新标准生产过程包括以期望的部件大小生产饰面坯料的步骤，用塑料对饰面坯料进行单面层压，使得得到双层的中间产物。随后，将饰面校准到期望的厚度，将双层层压的饰面坯料三维地成形为包层零件主体的期望的最终形状，并且将托架结构背注塑到包层零件主体上定位有层压板的一侧上。随后进行表面后处理和修复步骤以及将饰面着色到期望的外观。最后，将增粘剂(底漆)和由聚氨酯制成的表面处理漆施加到饰面，其中底漆需要与聚氨酯漆形成粘合。

标准过程提供高品质的包层零件。然而，不利的是，在层压饰面或碳织物的三维成形过程中成形半径受限。在非常小的半径下，特别是在小于2.5mm的半径下，饰面或碳层中分别容易形成开裂或断裂，因为超过了材料的屈服强度。此外，因为在模具中需要有一定保持时间，所以成形只能非常缓慢地进行，这确保残留的水分不会残存在饰面中。此外，总体上需要通过大量的生产步骤，这意味着需要大量的时间。

技术实现要素：

因此，本发明基于提供一种用于生产包层零件的方法的目标，所述方法提供了实现非常小的成形半径的选择。此外，本发明是为了满足更快且更经济地实施的前提条件，使得每个包层零件的生产时间缩短。

该目标通过根据权利要求1所述的特征的组合来实现。

根据本发明，提出了一种用于生产车辆的包层零件的方法，所述包层零件具有在安装状态下形成包层的包层零件主体。在所述方法期间，形成了在平面中二维地延伸的夹层板，所述夹层板具有至少一个透明的热塑性上部层、预加工的无后处理的过渡层和热塑性基底层。由此得到的至少三层的夹层板随后在热量的影响下三维地成形到形成包层零件主体的夹层元件中。

在本情况中，术语包层零件与包层零件主体之间存在区别。包层零件主体表示在安装状态下包层零件的可见的主要元件，并且甚至可以单独形成包层零件，例如在将进行胶合的情况下。然而，根据本发明的方法的一个实施方案是为包层零件主体提供另外的元件，诸如托架零件或紧固装置(例如，夹子、钩子、闩锁)或框架，这些然后也变成包层零件的元件。

为了限定方向，上部层朝向包层零件的前可见侧定向，而基底层朝向后侧或安装侧定向。预加工的无后处理的过渡层的特征在于它从一开始就具有期望的最终状态。可能的着色已经发生。过渡层厚度也对应于先前限定的期望层厚度。在优选的实施方案变体中，通过预着色的饰面、薄膜、织物(例如碳织物)、预着色的纸张或本领域可用的相应装饰性载体形成预加工的无后处理的过渡层。

根据本发明的方法首先建立至少三层的二维夹层板。包层零件的外观所必需的过渡层在两侧由热塑性上部层和热塑性基底层保护。上部层和基底层的热塑性材料可以在热量的影响下与过渡层一起三维地形成，其中上部层和基底层在通过两侧上的压力形成的过程步骤中保护过渡层，因此即使在非常小的半径下也能提高过渡层的屈服强度，并防止开裂或断裂。在这种情况下，温度确立在最小值，该最小值足够高以使得所使用的相应热塑性材料经过成形过程而没有损坏或可见损耗。一个有利的温度值是热塑性塑料的相应玻璃化温度tg。

根据本发明的方法在一个实施方案变体中的特征在于，在条带层压过程中使至少基底层施加到过渡层。通过从辊子供应作为条带材料的过渡层并随后层压到热塑性基底层上来执行条带层压过程。

在根据本发明的一个实施方案中，以条带层压过程或以连续涂漆方法使上部层施加到过渡层。二维夹层板使得卷材或带材的大小成为起始环形材料。此外，在这种情况下有利的是，在条带层压过程中已经使过渡层完全除湿。

如果使用了条带层压过程，则以热炼条(striprun)方法生产夹层板，并在成形之前从夹层条切割适当大小以形成包层零件主体的预确定最终形状。具有过渡层的至少三层的夹层板的生产持续时间以及在开始成形过程之前从带材将个别夹层板区段切割成适当的大小已经相对于所描述的标准过程大大缩短了基底材料的生产时间，所述过渡层已经具有关于其着色和表面结构的期望的最终状态。

在根据本发明的方法中，成形过程本身也需要较少的时间消耗。由于提供了具有上部层和基底层的至少三层的夹层板，可以更快地实施成形。成形工具中的保持时间也明显更少，因为在基底层的层压期间已经发生了除湿。

有利的示例性实施方案规定，上部层具有0.2mm-0.4mm的层厚度，过渡层具有0.2mm-0.3mm的层厚度，而基底层具有0.15mm-0.3mm的层厚度。在一种特别有利的解决方案中，上部层、过渡层和基底层的层厚度在每种情况下是相同的。这导致预加工的无后处理的过渡层形成为夹层板的对应于中性纤维(也称为零线)的层。成形过程中的中性纤维是夹层板横截面的层，其长度在弯曲时不会改变。因此，在成形过程期间最好的情况下，作为中间层的过渡层是无应力的，然而在任何情况下，在夹层板的三维成形期间，过渡层上的牵引力、压缩力和剪切张力减小。

热塑性上部层优选地由热塑性聚氨酯薄膜(tpu薄膜)和/或由聚氨酯漆(例如，聚氨酯dd漆)制成的至少一个层形成，并且热塑性基底层由热塑性聚氨酯层和/或包括具有编织织物的热塑性塑料的层压板形成。在这种情况下，热塑性聚氨酯层也可以是tpu薄膜作为示例性实施方案。

根据本发明的方法还规定，将由聚氨酯漆制成的层施加到三维地成形的包层零件主体的上部层作为表面修整层。此外，将热塑性聚氨酯薄膜和/或由聚氨酯漆制成的至少一个层用于上部层的优点在于，可以省略增粘剂(底漆)，以便施加表面处理层。因为上部层和表面修整层二者均由相同材料或至少由聚氨酯材料形成，所以即使没有底漆，所述层也形成永久的固体粘合，例如在rim方法(反应注塑成型方法)中。因此，在不使用底漆的情况下形成了过渡层。可以避免标准方法中所描述的施加底漆的额外步骤。这进一步缩短了生产持续时间并且降低了生产成本。

在所述方法的一个另外的改进方案中，成形之后，在注塑成型方法中使用塑料来背注塑夹层元件的形成包层零件主体的基底层。在这种情况下，还包括注塑压缩成型的变体。在注塑压缩成型中，在注塑成型期间经由注射压力穿过基底层在过渡层上生成图案而没有断裂或开裂。该图案由工具内壁确定，并且因此易变地可限定。此外，以这种方式，可以以这种方式以高重复精度创建用于凸起条带的凹槽或过渡层表面的预确定结构。

作为另外的组合变体，根据本发明的方法包括特别地通过预着色的饰面、薄膜或预着色的纸张形成过渡层，并且由聚氨酯漆层和热塑性聚氨酯薄膜层形成所述上部层，并且使织物层布置在聚氨酯漆层与热塑性聚氨酯薄膜层之间。优选地使织物层形成为金属织物，使得可在饰面或纸张上产生金属组合。在一个示例性实施方案中，经由辊子供应防缩织物层作为卷材，并且精确地放置在夹层板上进行铺设或拉伸。与表面修整层的附接仍然仅经由聚氨酯材料提供。

除了所述方法之外，本发明还包括根据上述方法的示例性实施方案生产的包层零件。

附图说明

本发明的其他有利的另外的改进方案在从属权利要求中表征，和/或在下文中依据附图与本发明的优选实施方案的描述一起更详细地描述。在附图中：

图1示出根据本发明的方法顺序的流程图；

图2示出根据本发明的方法与标准方法的比较。

具体实施方式

在图1中，以举例的方式说明了使用热炼条方法并且从卷材提供过渡层的起始材料的方法顺序。提供预着色无后处理的饰面或碳织物作为中间层。随后，在条带层压过程中，在过渡层上产生tpu薄膜或具有织物作为基底层的热塑性塑料。如果使用了饰面，则在条带层压期间已经进行了除湿。上部层可以任选地在条带层压过程和/或涂漆方法中施加到过渡层的可见侧，其中聚氨酯dd漆优选作为所述漆。得到的夹层板在热炼条方法中对应于环形材料，从所述材料中切出元件，随后形成包层零件主体。因此限定了包层零件主体的外部尺寸，然而夹层板仍然是二维板体。随后，通过引入热量进行成形，使得三维包层零件主体形成其最终形状。例如，后侧即基底层是使用背注塑形成的，以施加托架结构。在前侧上，将由聚氨酯漆制成的表面修整层施加到包层零件主体的上部层。

图2将根据本发明的方法在根据图1的实施方案中的优点与所描述的标准方法的优点进行比较。在根据本发明的方法中不再需要多个方法步骤，例如，每一个别部件的层压和校准，饰面或织物的表面处理和修复，饰面、薄膜或织物的着色，以及涂底漆。无可否认，虽然过渡层的预加工无后处理的起始材料(即相应的最终制备的和已经着色的饰面或(碳)织物或相应的薄膜)的成本更昂贵，但是在该方法的过程中目前的额外支出更多地被抵消。根据本发明的方法相对于标准过程将每个包层零件所需的生产时间缩短约50％，并且生产成本减少约30％。在这种情况下，甚至不考虑部件的通过时间，丢弃成本以及个别过程之间的逻辑区域的评估。