表面纹理复制到气密热塑性表面层的方法和内部覆层部件与流程

本发明涉及一种用于将表面载体物的表面纹理复制到车辆的内部覆层部件的气密热塑性表面层的方法。此外，本发明涉及车辆的内部覆层部件，包括通过这种方法获得的气密热塑性表面层。

背景技术：

车辆设计正在成为车辆消费者购买决策的一个越来越重要的因素。这不仅仅适用于车辆外部设计，也适用于车辆内部设计。特别地，内部设计可以根据个性化的消费者要求定做。消费者可以决定的内部设计的常见示例是座椅罩的颜色和材料。通常，内部覆层包括若干装饰元素。装饰元素可以具有类似金属或者类似木质的外观。除了座椅罩之外，车辆消费者还可以决定内部覆层的表面的颜色。

然而，仅仅在极少数情况下，覆层部件的表面纹理可以由车辆消费者选择。主要原因是用于供应不同表面纹理的制造成本高得令人难以接受。

技术实现要素：

本发明的一个实施例的一个任务是提出一种用于制造表面纹理的方法，通过该方法可以以可接受的成本提供多种不同的表面纹理。

此外，本发明的实施例具有提供车辆的内部覆层部件的目的，该内部覆层部件的表面纹理可以以合理的成本从宽的种类中选择出来。

本公开的一个实施例涉及用于将表面载体物的表面纹理通过制造装置复制到车辆的内部覆层部件的气密热塑性表面层的方法。该制造装置包括：

-压力腔室，

-固定装置，该固定装置用于将气密热塑性表面层固定在压力腔室内，使得气密热塑性表面层将压力腔室分成第一压力腔室部段和第二压力腔室部段，

-第一压力调节单元，该第一压力调节单元用于调节第一压力腔室部段内的压力，

-第二压力调节单元，该第二压力调节单元用于调节第二压力腔室部段内的压力，和

-定位装置，该定位装置用于将表面载体物定位在压力腔室内，

该方法包括步骤：

-将气密热塑性表面层通过固定装置固定在压力腔室内，使得气密热塑性表面层将压力腔室分成第一压力腔室部段和第二压力腔室部段，

-通过定位装置将表面载体物定位在压力腔室内，在第一压力腔室部段或者第二压力腔室部段内的气密热塑性表面层附近，表面载体物的表面纹理面向气密热塑性表面层，

-在第一压力腔室部段和第二压力腔室部段之间施加压力差，使得气密热塑性表面层被压在表面载体物上，从而将表面载体物的表面纹理复制到气密热塑性表面层。

本公开提供一种用于将表面载体物的表面纹理复制到气密热塑性表面层的方法。类似方法在de102016112505a1、us20111/0287124a1和ep0299168a2中公开。然而，在这些文件中公开的方法中使用的表面层不是气密的，因此这些方法包括不同的步骤。

通过本方法获得的表面层可以应用于车辆的内部覆层部件。表面载体物的表面纹理原则上可以按照所需的频率以相当简单和快速的方式复制。用于提供具有所选定的表面纹理的给定内部覆层部件的成本和时间保持低值。由于表面层是气密的，将表面纹理复制到表面层所需的力几乎完全由第一压力腔室部段和第二压力腔室部段之间的压力差提供。不需要接触表面层以施加力的机械单元。因此，制造装置的设计是简单的。此外，表面层可以以避免损坏的温和方式被处理。缺陷的表面层的数量保持低值。如果需要另一表面纹理，则更换表面载体物，更换表面载体物不是一个耗时的步骤。因此，车辆消费者可以从中选择的表面纹理的种类可以在不付出很大努力的情况下增多。

在第一压力腔室部段和第二压力腔室部段之间施加压力差的步骤之前，根据另一实施例的方法可以包括通过加热单元将气密热塑性表面层加热到或者接近气密热塑性表面层的软化点的步骤。加热单元可以包括红外线灯或者卤素灯。加热装置还可以向表面层施加热空气。由于表面层是由热塑性塑料制成的，因此该表面层随着热量的增加而软化。因此，将表面纹理从表面载体物向表面层的复制因为所需力减小而被促进。

在另一实施例中，定位装置包括用于在压力腔室内移动表面载体物的移动单元，该方法包括步骤：

-将表面载体物在第一位置放置于定位装置上，和

-激活移动单元以将表面载体物移动到在气密热塑性表面层附近的第二位置。

定位装置能够移动表面载体物不是必须的。然而，能够在压力腔室内移动表面载体物有助于将表面层紧固在压力腔室内。当表面载体物在第一位置从而与定位装置有一定距离时，可以将表面层在压力腔室内进行紧固。表面载体物不会阻碍表面层在压力腔室内的紧固。

另一实施例的特征在于，在步骤将表面载体物在第一位置放置于定位装置上和步骤激活移动单元以将表面载体物移动到在气密热塑性表面层附近的第二位置之间，该方法还包括步骤：

-通过第一压力调节单元在第一压力腔室部段中和通过第二压力调节单元在第二压力腔室部段中施加负压力。

在本实施例中，在两个压力腔室部段都施加负压力。当将表面载体物移动到表面层附近时，在表面载体物和表面层之间产生的背压力减小。

根据另一实施例，在步骤

-激活移动单元以将表面载体物移动到在气密热塑性表面层附近的第二位置之后，该方法还包括步骤

-释放在压力腔室的、没有表面载体物的部段中的负压力。

产生负压力通常需要一些时间，而释放负压力是相对较快的过程。在本方法的该实施例中，在两个压力腔室部段中都产生负压力，即，在表面层的两侧。作用在表面层上的压力产生的力相互抵消。之后，保持表面载体物所在的压力腔室部段中的负压力，而释放在另一压力腔室部段中的负压力。产生的力在短时间内提供，将表面层压向表面载体物，从而将表面纹理从表面载体物复制到表面层。

根据另一实施例，该方法包括步骤：

-通过第一压力调节单元在第一压力腔室部段中和通过第二压力调节单元在第二压力腔室部段中施加负压力，和

-释放在压力腔室的、没有表面载体物的部段中的负压力。

如前文所述，产生的力可以在短时间内被提供，将表面层压向表面载体物，从而将表面纹理从表面载体物复制到表面层。同样如前文所述，定位装置不是必须能够移动表面载体物。根据本实施例的方法也可以在没有移动单元的情况下进行。

在另一实施例中，在释放在压力腔室的、没有表面载体物的部段中的负压力的步骤之后，方法包括步骤：

-释放在压力腔室部段中的、包括表面载体物的负压力。

在将表面纹理从表面载体物复制到表面层之后，关键步骤已进行，不再需要力将表面层压向表面载体物。因此可以释放在压力腔室部段中的、包括表面载体物的负压力。不再有压力产生的力作用在表面层上。

在另一实施例中，在释放压力腔室中的、包括表面载体物的负压力的步骤之后，该方法还包括步骤

-通过开闭装置打开压力腔室，和

-从压力腔室移除气密热塑性表面层。

为了移除最终的表面层，打开压力腔室，因为在压力腔室内不再存在负压力，所以现在能够打开压力腔室。

另一实施例的特征在于，使用来自压力腔室的气密热塑性表面层重复根据上述实施例中的一个实施例的方法，包括步骤：

-通过固定装置将从压力腔室内移除的密封热塑性表面层固定在压力腔室内，使得表面载体物的表面纹理面向气密热塑性表面层的未处理的侧部。

在该实施例中，表面层的两侧都可以提供有表面纹理。

根据另一实施例，表面载体物的表面纹理由数字打印机或者3d打印机制成。在该实施例中，可以用简单快速的方式提供表面载体物。在本实施例中，车辆消费者甚至可以在计算机上创建她或他自己的表面纹理，并将其传输到数字打印机或者3d打印机。因此，可以用尚可接受的成本和努力提供非常高程度的个性化。

在该方法的另一实施例中，表面载体物的表面纹理由硅树脂或者聚氨酯制成。这些材料特别适合于提供待复制到表面层的表面纹理。由硅树脂或者聚氨酯制成的表面载体物的表面纹理可以通过复制物理实体的任何给定表面(石头、木材或者纺织品等等)或者通过复制由数字打印机或者3d打印机生成的表面来生成。

在另一实施例中，气密热塑性表面层由热塑性聚烯烃、热塑性聚氨酯或者聚碳酸酯制成。这些材料特别适合用于车辆覆层部件的表面层。此外，它们的熔点相当低，因此在制造过程期间消耗的能量是适度的。

本发明的另一实施例涉及车辆的内部覆层部件，该内部覆层部件包括通过根据上述实施例中的一个实施例的方法获得的气密热塑性表面层。关于本方法的实施例所讨论的技术效果和优点同样适用于内部覆层。简单地说，可以通过简单且相当便宜的过程为给定的表面层提供所需的表面纹理。除此之外，车辆消费者可以从中选择的表面纹理的种类可以在不显著增加制造成本的情况下增多。

附图说明

本发明参照附图进行了详细描述，附图中

图1至图6通过原理图示出根据本发明的方法的一个实施例的不同步骤。

图7示出了构造成通过原理图提供表面载体物的打印机。

图8示出了同样通过原理图提供的车辆的内部覆层部件。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的这些示例性实施例，其示例在附图中示出。尽可能通篇使用相同或者相似的附图标记。

在图1至图6中，本发明方法的一个实施例的不同步骤用于将表面载体物12的表面纹理10复制到车辆18(见图8)的内部覆层部件16的气密热塑性表面层14。该方法在制造装置20中进行，该制造装置包括具有壳体24的压力腔室22，该壳体包围压力腔室22。壳体被划分为第一壳体部分26和第二壳体部分28。壳体部分中的至少一个部分(在实施例中示出的是第二壳体部分28)相对于第一壳体部分26在图1和图6中所示的打开位置以及在图2至图5中所示的关闭位置之间可以平移地移动。第二壳体部分28可以通过开闭装置30在打开位置和关闭位置之间切换，该开闭装置可以包括活塞-气缸-单元32。在打开位置，压力腔室22可以从外部进入，而在关闭位置，压力腔室22被密闭地密封。

制造装置20进一步包括用于调节压力腔室22内压力的第一压力调节单元34和第二压力调节单元36。在实施例中示出了，制造装置20包括真空泵38，该真空泵通过包括第一软管42和第二软管44的软管系统40与压力腔室22流体地连通。第一软管42通过第一壳体部分26连接至压力腔室22，而第二软管44通过第二壳体部分28连接至压力腔室22。因此，第一压力调节单元34包括第一软管42，第二压力调节单元36包括第二软管44。软管系统40包括阀门46，通过该阀门可以建立和中断第一软管42和第二软管44之间的流体连通。此外，第一软管42和第二软管44可以通过阀门46暴露在大气压力下。

制造装置20装备有定位装置48，该定位装置用于将表面载体物12定位在压力腔室22内。与开闭装置30相似，定位装置48可以包括移动单元49，该移动单元具有用于在压力腔室22内平移地移动表面载体物12的活塞-气缸-单元50。

表面载体物12包括待复制到表面层14的表面纹理10。表面层14通过固定装置52固定在压力腔室22内。表面层14被固定，使得其完全穿透压力腔室22。当第二壳体部分28被移动到关闭位置时，表面层14将压力腔室22划分为第一压力腔室部段54和第二压力腔室部段56，第一压力腔室部段54和第二压力腔室部段56被表面层14密闭地、气密地彼此分开。

制造装置20配备有加热单元58，该加热单元包括一定数量的红外线灯。

在下文中，描述了根据本发明方法的一个实施例的制造装置20的操作。在图1中，第二壳体部分28位于打开位置。因此，压力腔室22可以从外部进入。定位装置48位于靠近压力腔室22的底部的第一位置。阀门46处于使第一软管42和第二软管44向大气压力暴露的位置。表面层14被放置在固定装置52中，第二壳体部分28移动到如图2所示的关闭位置中。仍如图2所示，阀门46被切换到使第一软管42和第二软管44两者都连接至真空泵38的位置。

在图3中，启动真空泵38，从而在第一压力腔室部段54和第二压力腔室部段56中施加负压力。负压力用交叉阴影线表示。此外，加热单元58被启动，从而加热表面层14。由加热单元58产生的热量用图3中的弯曲线h表示。

如图4所示，一旦达到所需的负压力，阀门46即关闭。因此，在压力腔室22内保持负压力。现在真空泵38可以关停。定位装置48的移动单元49现在被激活，并且将表面载体物12移动到第二位置中。第一壳体部分26包括延伸到压力腔室22中的突起60，定位装置48在第二位置抵靠在该突起上。在实施例中示出了表面载体物12接触表面层14，因此该表面层向加热单元58轻微地变形。

如图5所示，现在阀门46被切换到一个位置，在该位置第二压力腔室部段56暴露于大气压力，而第一压力腔室部段54仍然气密地关闭。结果，表面层14被吸向第一压力腔室部段54和表面载体物12。因此，表面层14被压在表面载体物12上，表面载体物12的表面纹理10被复制到表面层14的面向表面载体物12的侧部。

也可以在第二压力腔室部段56中产生正压力，使得第一压力腔室部段54和第二压力腔室部段56之间的压力差增加(未示出)。从而增加了将表面层14压到表面载体物12的力。

之后，阀门46被切换到一个位置，在该位置第一压力腔室部段54也暴露于大气压力。通过激活开闭装置30，将第二壳体部分28移动到打开位置中。现在包括从表面载体物12复制的表面纹理10的表面层14现在可以从制造装置20移除(见图6)。现在可以使用另一个表面层14或者翻转移除的表面层14来重复该过程，以将表面纹理10复制到未处理的表面。

在图7中示出了打印机62(数字打印机或者3d打印机)正在生成表面载体物12。表面载体物12或者其表面纹理10可以用任何合适的物体制成，例如石头、金属、木材或者纺织品等等。可替代地，表面载体物12可以通过数字打印机或者3d打印机生成，或者可以是这些物体中任何一个的负拷贝。此外，表面载体物12可以由硅树脂或者聚氨酯制成。打印机62由计算机64控制。表面纹理10的属性和设计由计算机64定义，然后传输到打印机62。相应的数据可以通过线66或者无线地传输，后者由虚线表示。有可能车辆18的消费者可以设计她或者他希望用于覆盖内部覆层部件16的表面层14的表面纹理10。

在图8中，通过原理草图示出了车辆18的内部覆层部件16，该内部覆层部件用包括从表面载体物12复制的表面纹理10的表面层14覆盖。内部覆层部件16可以是扶手或者仪表板。

附图标记列表

10表面纹理

12表面载体物

14表面层

16内部覆层部件

18车辆

20制造装置

22压力腔室

24壳体

26第一壳体部分

28第二壳体部分

30开闭装置

32活塞-气缸-单元

34第一压力调节单元

36第二压力调节单元

38真空泵

40软管系统

42第一软管

44第二软管

46阀门

48定位装置

49移动单元

50活塞-气缸-单元

52固定装置

54第一压力腔室部段

56第二压力腔室部段

58加热单元

60突起

62打印机

64计算机

66线

h热量