[发明专利]制造利用层材料覆层的三维基材的方法和设备

说明书

根据本发明，使用具有固定布置的模具槽(60)和压力罩(50)的模具(20)，所述压力罩可以降低到模具槽上并且远离模具槽抬起。形成一种布置，其中单层或多层的初始平坦的柔性层材料(10)将槽内腔(65)与压力罩内腔(55)气密地分离。待覆层的三维基材(3)位于其上的工作台(80)在槽内腔(65)内处于下降位置；在层材料(10)和三维基材(3)之间存在相当大的自由间隙(90)。辐射加热器组件(100)插入所述间隙(90)中。辐射加热器组件具有载体(112)，在载体的上侧(114)上按照可被激活的辐射加热器(115)并且在载体的底侧(117)上安装可被激活的辐射加热器(118)。通过激活辐射加热器(115)，层材料(10)可以被针对性地照射和加热，特别是在层材料(10)的底侧上的粘结剂也可以被激活。通过激活辐射加热器(118)，可以针对性地照射和加热三维基材(3)。这样的加热发生在槽内腔(65)中的压力介质压力和压力罩内腔(55)中的压力介质压力降低到小于或等于30kPa的值时。在加热结束之后，辐射加热器组件(100)或其部件(102、104)移动到形成在相应箱体(66'，66”)中的回缩腔(67'，67”)中，所述箱体安置在模具槽(60)的相对的侧壁(62'，62”)上。通常，提供水平的或基本上水平定向的回缩腔(67'，67”)。

技术领域

本发明涉及一种制造利用层材料覆层的三维基材的方法。本发明还涉及用于执行该方法的设备。

术语“三维基材”表示具有三维设计的表面轮廓的物体。层材料可以设计成一层或多层。典型的优选层材料包括至少一个塑料薄膜，其例如可以聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、PC/ABS共混物。聚(甲基)丙烯酸酯(PMMA)、聚酯(PE)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚芳砜(PSU)或聚氯乙烯(PVC)构成。

使用这种类型的层材料进行覆层赋予三维基材装饰性的外观并提高了它的实用价值。根据本发明的方法制造的产品是例如用于机动车辆的室内装饰部件、机动车车身的元件例如扰流板和保险杠、家具的镶饰和其他部件和/或其他装饰性的高价值消费品的外壳和/或部件。

本发明特别涉及根据权利要求1的前序部分的方法。

背景技术

Takayuki MIKUA在日本影像学会杂志(NIHON GAZO GAKKAISHI)第48卷(2009年)第4期第277-284页中描述了“三维叠置法(TOM)的发展和进展”。在本领域中，该方法称为TOM工艺。

在该文章中尤其是阐述了：

4.施加装饰涂层

4.1三维的涂层或覆层方法(Three dimension Overlay Method＝TOM方法)。

该文章是对热成型的一般介绍。当在热成型工艺中模具被待装饰的物体或“基材”代替时，就进行“TOM-工艺”，即借助于层材料进行表面装饰工艺；TOM工艺源自成型方法“NGF”(“NGF”代表下一代成形)。TOM工艺及其实施将在下文中描述。

最初，在“NGF”模具的下半模中装入用于接收基材的支撑件放置在台上。将基材放入支撑物(参见图17)。

层材料在层材料成型位置中布置在基材的上方。在此所使用的层材料具有特定的三层结构，即由热塑性膜制成的表层、由装饰层制成的中间层(例如印制膜或其他涂层材料)以及由粘结剂层制成的背层(参见图18)。

该层材料经受典型的NGF成形；为此目的，上半模下降；在上半模内腔和下半模内腔的压力下降(减压)；上半模中的辐射加热器被激活(加热)；位于下半模中的工作台连同固定在其上的基材被抬起(向上推动模具)；环境空气或压缩空气仅被引入上半模中的内腔中(压力罩)，以便将层材料施加到基材上(参见图19)；并且在层材料(表层)已经粘附在基材上的情况下取出产品(参见图20)。

此后去除多余的层材料部分(参见图21)。