Verfahren zum Bearbeiten einer FolieMethod of editing a slide
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer Folie für eine Komponente eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Folie zum Einsatz in dem Ver¬ fahren und ein Thermowerkzeug.The invention relates to a method for processing a film for a component of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a film for use in the Ver drive and a thermo tool.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Komponenten von Kraftfahrzeugen, wie bspw. die Bauteile ei¬ ner Karosserie sowie die Anbauteile, insbesondere die Kot¬ flügel, die Türen, die Motorhaube, das Dach und die Heck¬ klappe, müssen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaf¬ ten vorgegebenen Abforderungen gerecht werden. Diese Bau¬ teile wurden in der Vergangenheit vornehmlich aus Stahlble¬ chen oder Aluminium gefertigt . In zunehmenden Maße werden jedoch nunmehr Kunststoffe verwendet.Components of motor vehicles, such as, for example, the components of a body as well as the attachments, in particular the wings, the doors, the hood, the roof and the tailgate, have to meet predetermined requirements with regard to their mechanical properties. In the past, these components were primarily made of steel sheets or aluminum. Increasingly, however, plastics are now being used.
Auch an die Oberfläche der Komponenten sind besondere An¬ forderungen gestellt. Dabei werden als Lackersatz bzw. zur Oberflächengestaltung vermehrt Folien, bspw. aus Kunst¬ stoff, eingesetzt. Diese Folien werden zunächst typischer¬ weise mit Hilfe eines Thermowerkzeugs derart thermisch um¬ geformt, so daß diese in einem dafür vorgesehen Bereich der Folie die Außenhaut der zu fertigenden Komponenten bilden. Anschließend werden die umgeformten Folien auf eine Tempe¬ ratur abgekühlt, bei der diese formstabil sind.
In einem anschließenden Schritt werden die geformten und üblicherweise unbesäumten Folien mit einem Hinterformmate¬ rial, üblicherweise duroplastische oder thermoplastische Hinterfüllmassen, hinterformt.Also on the surface of the components special requirements are made. In this case, foils, for example of plastic, are increasingly being used as paint substitutes or for surface design. These films are typically thermally reformed thermally with the aid of a thermo tool so that they form the outer skin of the components to be manufactured in a region of the film intended for this purpose. Subsequently, the formed films are cooled to a temperature at which they are dimensionally stable. In a subsequent step, the shaped and usually unedged films are back-molded with a Hinterformmate¬ material, usually thermosetting or thermoplastic Hinterfüllmassen.
Aufgrund der geringen Konturstabilität der Folien ist deren Handhabung umständlich und es sind sowohl beim Ausbilden der Außenhaut der Komponente als auch beim Hinterformen des geformten Bereichs der Folie aufwendige Spanneinrichtungen und Einrichtungen zum Anlegen eines Vakuums bzw. zum Ver¬ sorgen mit Druckluft notwendig. Hinzu kommt, daß beim Ther- moformen der Folie Wellen in der Folie von außerhalb des zu formenden Bereichs in diesen wandern, was das spätere Hin¬ terformen erschwert.Due to the low contour stability of the films, the handling thereof is cumbersome and complex clamping devices and devices for applying a vacuum or for supplying compressed air are necessary both during the formation of the outer skin of the component and during molding of the shaped region of the film. In addition, during the thermoforming of the film, waves in the film migrate from outside the region to be formed, which makes subsequent shaping difficult.
Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zum Bear¬ beiten einer Folie vorzuschlagen, das die Verwendung von Folien in dem dargestellten Anwendungsbereich vereinfacht.It is therefore the task of proposing a method for processing a film, which simplifies the use of films in the illustrated area of application.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bearbeiten einer Folie für eine Komponente eines Kraftfahrzeugs, wobei die Folie einen Bereich aufweist, der zum Ausbilden der Außenhaut der Komponente vorgesehen ist, sieht vor, daß in die Folie in einem Profilbereich ein Profil eingebracht wird, das den Bereich der Folie zumindest abschnittsweise umgibt.The method according to the invention for processing a film for a component of a motor vehicle, wherein the film has a region which is provided for forming the outer skin of the component, provides that a profile is introduced into the film in a profile region which covers the region of the film at least partially surrounds.
Nach dem Einbringen des Profils weist die Folie in diesem Profilbereich einen Verlauf bzw. eine Form auf, die von der ebenen bzw. planen Erscheinungsform der unbearbeiteten Fo¬ lie abweicht. Betrachtet man die Folie im Schnitt, weicht der Verlauf der Folie im Bereich des Profils von dem gerad¬ linigen Verlauf der Folie in unbearbeiteten Bereichen ab.
Dieses Profil, das außerhalb des Bereichs für das Ausbilden der Außenhaut der zu fertigenden Komponente liegt und die¬ sen erfindungsgemäß zumindest abschnittsweise umgibt, be¬ wirkt eine erhöhte Konturstabilität der Folie, wodurch die weitere Verarbeitung erheblich vereinfacht ist. Dies wird insbesondere bei einem nachfolgenden Hinterformprozeß deut¬ lich, bei dem dann eher auf ein zusätzliches Spannwerkzeug verzichtet werden kann.After the introduction of the profile, the film in this profile region has a profile or a shape that deviates from the planar or planar appearance of the unprocessed film. If one looks at the film in section, the course of the film in the region of the profile deviates from the straight course of the film in unprocessed regions. This profile, which is outside the range for forming the outer skin of the component to be manufactured and which surrounds it according to the invention at least in sections, acts to increase the contour stability of the film, which considerably simplifies further processing. This becomes clear in particular in the case of a subsequent aftermolding process, in which case an additional clamping tool can be dispensed with.
In Ausgestaltung der Erfindung wird das Profil derart ein¬ gebracht, daß dieses den Bereich, der zum Ausbilden der Au¬ ßenhaut der Komponente vorgesehen ist, vollständig umgibt.In an embodiment of the invention, the profile is introduced in such a way that it completely surrounds the area provided for forming the outer skin of the component.
Das Profil wird zweckmäßigerweise durch Thermoformen einge¬ bracht, wodurch eine dauerhafte Verformung der Folie und somit die gewünschte Profilierung sicher realisiert werden kann. In diesem Fall kann das Profil mit demselben Werkzeug eingebracht werden, das zum Ausbilden der Außenhaut durch Thermoformen des vorgesehenen Bereichs bereitgestellt ist.The profile is suitably einge¬ introduced by thermoforming, whereby a permanent deformation of the film and thus the desired profiling can be realized safely. In this case, the profile may be introduced with the same tool provided for forming the outer skin by thermoforming the intended area.
Das Profil kann gleichzeitig mit dem Ausbilden der Außen¬ haut, d.h. gleichzeitig mit dem Umformen des Bereichs der Folie, eingebracht werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, das Einbringen des Profils und das Ausbilden der Außenhaut in getrennten, aufeinanderfolgenden Verfah¬ renssehritten durchzuführen. In diesem Fall wird vorzugs¬ weise zunächst das Profil eingebracht und anschließend der Bereich der Folie, der zumindest abschnittsweise von dem eingebrachten Profil umgeben ist, zu der Außenhaut der zu fertigenden Komponente typischerweise thermisch umgeformt. Dabei verhindert das Profil wirksam, das Wellen von außer¬ halb des Bereichs beim Thermoformen in diesen wandern, so daß nicht nur konturstabilere sondern auch spannungsärmere Bauteile gefertigt werden.
Das Profil stellt auch eine Erleichterung beim Prozeß des Hinterfüllens des umgeformten Bereichs der Folie dar, ins¬ besondere wenn das Profil bereits vor dem Umformprozeß oder währenddessen eingebracht wurde. In diesem Fall kann beim Hinterfüllen ein zusätzlicher Spannrahmen zum Fixieren der Folie entfallen.The profile can be introduced simultaneously with the formation of the outer skin, ie simultaneously with the forming of the region of the film. Of course, it is also possible to carry out the introduction of the profile and the formation of the outer skin in separate, successive procedural rensitt. In this case, the profile is preferably first introduced, and then the region of the film which is at least partially surrounded by the introduced profile typically thermoformed to the outer skin of the component to be manufactured. In this case, the profile effectively prevents the waves from migrating outside of the region during thermoforming, so that not only more contour-stable but also lower-stress components are produced. The profile also provides relief in the process of backfilling the reshaped area of the film, especially when the profile has been introduced prior to or during the forming process. In this case, an additional clamping frame for fixing the film can be omitted when backfilling.
Das Profil kann unterschiedliche Formen bzw. Verläufe auf¬ weisen, die eine verstärkende bzw. aussteifende Funktion ausüben. In Versuchen hat sich bspw. ein S-förmiger Verlauf als besonders vorteilhaft herausgestellt. Aber auch ein wellenförmiger oder ein zickzackförmiger Verlauf sind durchaus geeignet. Andere mögliche Verläufe umfassen U- förmige, V-förmige, rechteckfόrmige und halb-S-förmige Ver¬ läufe nach unten und/oder nach oben bezogen auf das Nullni¬ veau.The profile can have different shapes or courses, which exert a reinforcing or stiffening function. In experiments, for example, an S-shaped course has proven to be particularly advantageous. But also a wavy or a zigzag course are quite suitable. Other possible courses include U-shaped, V-shaped, rectangular and semi-S-shaped runs downwards and / or upwards relative to the zero level.
Ebenso kann in dem Profilbereich zusätzlich eine Einsatz¬ leiste angebracht sein, die eine zusätzliche Stabilität be¬ wirkt.Likewise, in the profile area additionally a Einsatz¬ bar be attached, which acts an additional stability be¬.
Die erfindungsgemäße Folie für eine Außenhaut einer Kompo¬ nente eines Kraftfahrzeugs weist einen Bereich auf, der zum Ausbilden der Außenhaut der Komponente vorgesehen ist. In die erfindungsgemäße Folie ist ein Profil eingebracht, das den Bereich der Folie, der zum Ausbilden der Außenhaut der Komponente vorgesehen ist, zumindest abschnittsweise um¬ gibt.The film according to the invention for an outer skin of a component of a motor vehicle has an area which is provided for forming the outer skin of the component. In the film of the invention, a profile is introduced, which at least partially surrounds the region of the film which is provided for forming the outer skin of the component.
Das Profil kann bspw. einen S-förmigen Verlauf oder auch einen zickzackförmigen Verlauf aufweisen. Bei der Wahl der Profilform sollte berücksichtigt werden, für welche Kompo¬ nente des Kraftfahrzeugs die Außenhaut vorgesehen ist.
Das erfindungsgemäße Thermowerkzeug dient zum Formen einer Folie für eine Außenhaut einer Komponente eines Kraftfahr¬ zeugs. Das Werkzeug weist eine erste Einrichtung und eine zweite Einrichtung auf, wobei die erste Einrichtung zum Ausbilden der Außenhaut der Komponente und die zweite Ein¬ richtung zum Einbringen eines Profils in die Folie vorgese¬ hen ist. Dabei sind die beiden Einrichtungen derart ausge¬ bildet, daß das Ausbilden der Außenhaut und das Einbringen des Profils mittels thermischen Umformens durchgeführt wird.The profile may, for example, have an S-shaped course or else a zigzag-shaped course. When choosing the profile shape, it should be taken into consideration for which component of the motor vehicle the outer skin is provided. The thermo tool according to the invention is used to form a film for an outer skin of a component of a motor vehicle. The tool has a first device and a second device, the first device for forming the outer skin of the component and the second device for introducing a profile into the film being provided. In this case, the two devices are ausge¬ forms that the formation of the outer skin and the introduction of the profile is carried out by means of thermal deformation.
Sind die beiden Einrichtungen unabhängig voneinander zu be¬ tätigen, ist es möglich, das Einbringen des Profils und das Ausbilden der Außenhaut, d.h. das Umformen des Bereichs der Folie, in getrennten Arbeitsschritten durchzuführen.If the two devices are to be operated independently of each other, it is possible to prevent the introduction of the profile and the formation of the outer skin, i. the forming of the area of the film to be carried out in separate steps.
Das erfindungsgemäße Thermowerkzeug weist vorzugsweise ei¬ nen Spannrahmen zum Fixieren der Folie während der Bearbei¬ tung auf.The thermo tool according to the invention preferably has a clamping frame for fixing the film during the processing.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained not only in the particular combination given, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden un¬ ter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Figur 1 zeigt eine Folie zur Verwendung in einem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren in Draufsicht .The invention is illustrated schematically with reference to an exemplary embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing. FIG. 1 shows a film for use in a process according to the invention in plan view.
Figur 2 zeigt die Folie aus Figur 1 nach Einbringen eines Profils.FIG. 2 shows the film from FIG. 1 after introduction of a profile.
Figur 3 zeigt die Folie aus den Figuren 1 und 2 nach Aus¬ bilden einer Außenhaut einer Komponente für ein Kraftfahrzeug.FIG. 3 shows the film from FIGS. 1 and 2 after Aus¬ form an outer skin of a component for a motor vehicle.
Figur 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie TV-IV in Figur 3.FIG. 4 shows a section along the line TV-IV in FIG. 3.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
In Figur 1 ist in Draufsicht eine Folie 10 gezeigt, die zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist. Die Folie 10 weist einen mit gestrichelten Linien um¬ randeten Bereich 12 auf, der zum Ausbilden einer Außenhaut einer Komponente vorgesehen ist. Dieser Bereich 12 ist mit¬ tig in der Folie 10 vorgesehen, so daß diese bei der not¬ wendigen Bearbeitung problemlos eingespannt werden kann. Die Ausmessungen des Bereichs hängen von den Dimensionen des zu fertigenden Bauteils ab.FIG. 1 shows in plan view a film 10 which is intended for use in a method according to the invention. The film 10 has a region 12 surrounded by dashed lines, which is provided for forming an outer skin of a component. This region 12 is mit¬ tig provided in the film 10, so that they can be clamped easily in the not¬ maneuvering processing. The dimensions of the area depend on the dimensions of the component to be manufactured.
Dieser Bereich 12 ist auch von einem Profilbereich 14 umge¬ ben, der zur Verdeutlichung in der Darstellung mit gepunk¬ teten Linien begrenzt dargestellt ist. Der Profilbereich 14 umgibt vollständig den Bereich 12. Dennoch verbleibt ein Rand 16, der ein sicheres Einspannen und Fixieren der Folie 10 ermöglicht. Dies gestattet es, die Folie (10) in weite¬ ren Verfahrensschritten mit unterschiedlichen Werkzeugen zu bearbeiten.
In Figur 2 ist die in Figur 1 dargestellte Folie 10 nach dem Einbringen eines Profils 18 dargestellt. In der Dar¬ stellung ist eine durch Einbringen des Profils 18 bewirkte Änderung der Ausdehnung der Folie 10 nicht berücksichtigt.This area 12 is also surrounded by a profile area 14, which is shown delimited for clarity in the illustration with punctured lines. The profile region 14 completely surrounds the region 12. Nevertheless, an edge 16 remains, which allows a secure clamping and fixing of the film 10. This makes it possible to process the film (10) in further process steps with different tools. In Figure 2, the film 10 shown in Figure 1 after the introduction of a profile 18 is shown. In the representation, a change in the extent of the film 10 brought about by introducing the profile 18 is not taken into account.
Das Profil 18 liegt innerhalb des Profilbereichs 14 und ist vorzugsweise mittels Thermoformen in die Folie 10 einge¬ bracht. Der Bereich 12 ist vollständig von dem Profil 18 umgeben. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß der Bereich 12 nur abschnittsweise, also nicht vollständig umlaufend, umgeben ist. Der Rand 16 ermöglicht ein sicheres Halten der Folie 10 beim Einbringen des Profils 18.The profile 18 lies within the profile region 14 and is preferably introduced into the film 10 by means of thermoforming. The area 12 is completely surrounded by the profile 18. But it can also be provided that the area 12 is only partially, so not completely encircling surrounded. The edge 16 allows a secure holding the film 10 during insertion of the profile 18th
In- Figur 3 ist die Folie 10 aus den Figuren 1 und 2 wieder¬ gegeben, nachdem eine Außenhaut 20 mittels Thermoformen in¬ nerhalb des Bereichs 12 in der Folie 10 ausgebildet wurde. Die Kontur der Außenhaut 20 ist mit strichgepunkteten Li¬ nien verdeutlicht. Dieses Umformen der Folie 10 in dem Be¬ reich 12 ist unterstützt durch die durch das Profil 18 be¬ wirkte Stabilität der Folie 10 erheblich vereinfacht. Zu¬ sätzlich wird verhindert, daß Wellen sich ausgehend von den Rändern 16 beim Thermoformen in den Bereich 12 bewegen, so daß nicht nur konturstabilere sondern auch spannungsärmere Bauteile erzeugt werden können, deren Handhabung, insbeson¬ dere in einem darauffolgenden Hinterformprozeß, wesentlich vereinfacht sind. In diesem Hinterformprozeß kann bspw. der Einsatz eines Spannrahmens vermieden werden.In FIG. 3, the film 10 from FIGS. 1 and 2 is reproduced after an outer skin 20 has been formed in the film 10 by means of thermoforming within the region 12. The contour of the outer skin 20 is illustrated by dash-dotted lines. This deformation of the film 10 in the region 12 is greatly facilitated by the stability of the film 10 as a result of the profile 18. Zu¬ addition, it is prevented that waves move from the edges 16 during thermoforming in the area 12, so that not only more contour stable but also lower stress components can be produced, their handling, insbeson dere in a subsequent Hinterformprozeß, are substantially simplified. In this Hinterformprozeß example. The use of a clamping frame can be avoided.
In den Figuren 1 bis 3 ist dargestellt, daß das Profil 18 und die Außenhaut 20 in aufeinander folgenden Verfahrens- schritten eingebracht werden. Es ist aber selbstverständ¬ lich auch möglich, diese beiden Verfahrensschritte mit ei¬ nem Thermowerkzeug gleichzeitig durchzuführen. Hierzu weist das Thermowerkzeug Einrichtungen auf, die das Einbringen
des Profils 18 und das Formen der Außenhaut (20) ermögli¬ chen.FIGS. 1 to 3 show that the profile 18 and the outer skin 20 are introduced in successive process steps. However, it is of course also possible to carry out these two method steps simultaneously with a thermo tool. For this purpose, the thermo tool on facilities that the introduction the profile 18 and the shaping of the outer skin (20) ermögli¬ chen.
In Figur 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3 dargestellt. Deutlich zu erkennen ist die Kontur der Au¬ ßenhaut 20, die in einem späteren Verfahrensschritt noch ausgeschnitten werden muß. Das Profil 18 weist in diesem Fall einen S-förmigen Verlauf auf, es sind jedoch auch vie¬ le andere möglichen Verläufe denkbar. Die Darstellung ver¬ deutlicht nochmals, daß von den Rändern 16 ausgehende Wel¬ len nicht nach innen laufen können, sondern von dem Profil 18 abgefangen werden.
FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. The contour of the outer skin 20, which still has to be cut out in a later method step, can be clearly recognized. The profile 18 has in this case an S-shaped curve, but there are also vie¬ le other possible courses conceivable. The representation ver¬ clarifies again that outgoing from the edges 16 Wel¬ len can not run inward, but are intercepted by the profile 18.