DE10120267B4 - Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoff-Innenverkleidungssubstrats - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoffsubstrats einer vorbestimmten Form für eine ausgewählte Aufprallenergieabsorption, mit einem Spritzgießwerkzeug (10) das eine erste und zweite Formhöhlung (32, 34) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:
Einspritzen eines ersten Schaumstoffs (41) in die erste Formhöhlung (32), was ausreicht, um die erste Formhöhlung (32) zu füllen;
Aufbewahren des ersten Schaumstoffs (43) in der ersten Formhöhlung (32) eine vorbestimmte Zeit lang, die ausreicht, um eine im Wesentlichen nichtmischende Oberfläche auf den ersten Schaumstoff (43) zu bilden;
Aufbringen eines auslösbaren Airbags auf der nichtmischenden Oberfläche;
Einspritzen eines zweiten Schaumstoffs (45) in die zweite Formhöhlung (34) und auf die nichtmischende Oberfläche benachbart zu dem aufblasbaren Airbag (316), was ausreicht, um die zweite Formhöhlung (34) zu füllen; und
Aufbewahren des zweiten Schaumstoffs (45) in der zweiten Formhöhlung (34) eine vorbestimmte Zeit lang, die ausreicht, um den ersten Schaumstoff (43) mit dem zweiten Schaumstoff (45) entlang der nichtmischenden...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoffsubstrats zur Aufprallenergie-Absorption und Airbag-Auslösung bei Kraftfahrzeugen. Unter „Substrat" wird im Sinne der vorliegenden Schrift ein „Körper" verstanden.
  • Es besteht ein wachsendes Erfordernis zur Verbesserung der Aufprallenergie-Absorptionseigenschaften bei Kraftfahrzeug-Innenverkleidungssubstraten. Solche Blechkonstruktionen schließen Säulen, Längsträger und Dachkonstruktionen ein. Die Industrie wurde jedoch herausgefordert, einen kostengünstigen Weg bei der Herstellung von Innenverkleidungssubstraten und Innenkomponenten zu bestimmen, um Industrie-Anforderungen zu erfüllen. Zum Beispiel fahren Hersteller damit fort, nach Wegen zu suchen zur Verbesserung der Eigenschaften von Substraten für absorbieren der Energie in einer kostengünstigen Weise, währenddessen eine strukturelle Auflage geschaffen wird.
  • Eine Herausforderung, der Hersteller gegenüberstehen, besteht darin, dass die Aufprallenergie-Absorption innerhalb des Fahrzeuginnenraumes, wie z.B. an Säulen, Längsträgern und Dachkonstruktionen eines Fahrzeugs ein unterschiedliches Energieabsorptionsmaterial erfordert, einschließlich gespritzten Schaumstoffs oder Kügelchen. Der Grund dafür liegt in der Fahrzeugkonstruktionsgestaltung, welches typischerweise eine Vielzahl von Blechteilen einschließt, die den Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs bilden. Die Dicke und geometrische Steifigkeit des Bleches bestimmen typischerweise den Anteil des erforderlichen Energieabsorptionsmaterials. Das heißt, je dicker und/oder steifer die Bleche sind, desto mehr Absorptionsmaterial ist erforderlich, um die IndustrieAnforderungen zu erfüllen. Somit würden unterschiedliche Energieabsorptionsmaterialien bei Innenverkleidungssubstraten nützlich sein.
  • Es besteht auch ein wachsendes Erfordernis, die Airbag-Auslösungseigenschaften von Kraftfahrzeug-Innenverkleidungssubstraten zu verbessern. Beim Aufprall können Airbags von verschiedenen Stellen innerhalb eines Fahrzeuginnenraums ausgelöst werden, wie z.B. Säulen, Längsträgern, Blechkonstruktionen und Frontblechen. Die Industrie wurde jedoch auch herausgefordert bei der Bestimmung eines kostengünstigen Weges zur Herstellung von Innenverkleidungssubstraten mit Airbags und Innenkomponenten, um Industrie-Anforderungen zu erfüllen. Zum Beispiel fahren Hersteller damit fort, nach Wegen zur Verbesserung der Eigenschaften eines Substrats zum Aufnehmen eines Airbags zu suchen, der daran angeordnet ist, um von dem Substrat ausgelöst zu werden.
  • Ein auslösbarer Airbag ist typischerweise zwischen der Blechkonstruktion, wie z. B. einer Säule, und dem Innenverkleidungssubstrat angeordnet. Der Airbag ist typischerweise an einem Bereich der Blechkonstruktion und benachbart zu dem energieabsorbierenden Teil befestigt, welches durch ein Innensubstrat abgedeckt wird. Dieser separate Herstellungs- und Montageprozess, der beim Anordnen des auslösbaren Airbags zwischen der Blechkonstruktion und dem Innenverkleidungssubstrat angeordnet wird, resultiert in weiterer zusätzlicher Herstellungszeit und zusätzlichen Herstellungskosten.
  • Obwohl gegenwärtige energieabsorbierende Teile ausreichend sind, können Verbesserungen dafür gemacht werden. Gegenwärtig werden Multikomponententeile für Aufprallenergie-Absorptions- und Airbag-Auslösungszwecke hergestellt. Einige Multikomponenten werden separat hergestellt und dann zusammengesetzt, um ein Teil zu umfassen, welches an einem Bereich eines Fahrzeuginnenraums, wie z.B. einer Säule, befestigt wird. Mehr im einzelnen, ein einzelner Schaumstoff wird gegossen, um die Form einer Fahrzeugkomponente auszubilden, an welcher er befestigt werden kann. Der gegossene Schaumstoff wird dann an einem vorbestimmten Bereich auf einem Innenverkleidungsmaterial oder einer Schale angeklebt, welches dann an der Struktur eines Fahrzeugs befestigt wird. Die getrennten Herstellungsprozesse, die zum Ausbilden des gegossenen Schaumstoffs und der Innenverkleidungssubstrate verwendet werden, resultieren in einer zusätzlichen Herstellungszeit und in zusätzlichen Herstellungskosten.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoff-Körpers mit einem integrierten Airbag ist aus der DE 696 11 907 T2 bekannt. Bei dem dort hergestellten Körper handelt es sich um ein Lenkrad für ein Fahrzeug. Nachdem zunächst ein starrer, metallischer Grundkörper des Lenkrades geformt wurde, wird an diesem eine Airbaganordnung montiert. Anschließend wird der im Lenkrad angeordnete Airbag mit einem ersten Schaum umspritzt, um den Airbag in seiner Position festzulegen. Anschließend wird eine äußere Deckschicht über das Lenkrad gespritzt. Wegen der vielen Verfahrensschritte ist dieses Verfahren jedoch aufwändig, und es ist lediglich auf die Herstellung eines Lenkrades ausgerichtet.
    •
  • Was somit erforderlich ist, ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines integriert ausgebildeten Substrats, das effizienter die Industrieanforderungen für eine Energieabsorption bei Kollisionsaufprallen füllt.
  • Was außerdem erforderlich ist, ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Substrats, das für ein auslösbares Airbag-System zum Auslösen von diesem geschaffen wird.
  • Die Erfindung löst diesen Bedarf durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoffsubstrats einer vorbestimmten Form für eine ausgewählte Aufprallenergie-Absorption und Airbag-Auslösung mit einem Spritzgießwerkzeug, das erste und zweite Formhöhlungen aufweist. Das Verfahren schließt das Einspritzen eines ersten Schaumstoffs in die erste Formhöhlung ein, das ausreicht, um die erste Formhöhlung zu füllen, und schließt das Aufbewahren des ersten Schaumstoffs in der ersten Formhöhlung für eine vorbestimmte Zeit ein, die ausreicht, um eine im Wesentlichen nichtmischende Oberfläche auf dem ersten Schaumstoff auszubilden. Das Verfahren schließt außerdem das Aufbringen eines auslösbaren Airbags auf die nichtmischende Oberfläche ein. Das Verfahren schließt außerdem das Einspritzen eines zweiten Schaumstoffs in die zweite Formhöhlung und auf die nichtmischende Oberfläche benachbart zu dem auslösbaren Airbag ein, das ausreicht, um die zweite Formhöhlung zu füllen, und schließt das Aufbewahren des zweiten Schaumstoffs in der zweiten Formhöhlung für eine vorbestimmte Zeit ein, die ausreicht, um den ersten Schaumstoff mit dem zweiten Schaumstoff entlang der nichtmischenden Oberfläche zu verbinden, wodurch das Mehrfachschaumstoffsubstrat, das die vorbestimmte Form hat, definiert wird.
    •
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 eine Perspektivansicht eines Spritzgießwerkzeuges, teilweise durchsichtig gezeichnet, das zum Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
  • 2 eine Querschnittsansicht des Spritzgießwerkzeuges von 1, um einen ersten Schaumstoff, der in eine erste Formhöhlung des Spritzgießwerkzeuges eingespritzt wird, darzustellen;
  • 3 eine Querschnittsansicht des Spritzgießwerkzeuges, um einen zweiten Schaumstoff darzustellen, der in eine zweite Formhöhlung des Spritzgießwerkzeuges eingespritzt wird;
  • 4 einen Flussplan eines Verfahrens, das bei der Herstellung eines Mehrfachschaumstoffsubstrats mit dem Spritzgießwerkzeug von 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 5 eine Querschnittsansicht eines Mehrfachschaumstoffsubstrats, das durch das Verfahren von 4 hergestellt ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht eines anderen Mehrfachschaumstoffsubstrats, das mit einem Airbag ausgebildet ist, das durch das Verfahren von 4 hergestellt ist; und
  • 7 eine Querschnittsansicht eines noch anderen Mehrfachschaumstoffsubstrats, das mit einem Befestigungsmittel durch das Verfahren von 4 ausgebildet ist.
  • 1 stellt ein Spritzgießwerkzeug 10, teilweise durchsichtig gezeichnet, dar. Das Spritzgießwerkzeug 10 kann zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoff-Innenverkleidungssubstrats in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wie gezeigt ist, schließt das Spritzgießwerkzeug 10 einen unteren Bereich 12 und einen oberen Bereich 14 (durchsichtig gezeichnet) ein.
  • 2 stellt eine Querschnittsansicht eines Spritzgießwerkzeuges 10 in einer ersten offenen Position dar. Wie gezeigt ist, schließt der obere Bereich 14 eine erste Oberfläche 16 ein, von welcher sich ein erster Abschnitt 20 nach unten zu dem unteren Bereich 12 hin erstreckt. Der obere Bereich 14 schließt ferner eine zweite Oberfläche 18 ein, von welcher sich ein zweiter Abschnitt 22 erstreckt. Der zweite Abschnitt 22 schließt eine Verlängerung 24 ein, die einstückig sich von dem zweiten Abschnitt 22 erstreckt. Der untere Bereich 12 schließt eine untere Oberfläche 26 ein, von welcher sich der untere Abschnitt 28 nach oben erstreckt. Von der offenen Position wird der erste Abschnitt zu einer ersten geschlossenen Position abgesenkt und greift mit dem unteren Abschnitt 28 in Eingriff, um die erste Formhöhlung 32 zu begrenzen. Darüber hinaus schließt der obere Bereich 14 ein erstes Einspritzloch 36 ein, das darauf über die erste Oberfläche 16 und den ersten Abschnitt 20 ausgebildet ist. Das Loch 36 ist in einer Fluidverbindung mit der ersten Formhöhlung (mold cavity) bei der ersten geschlossenen Position. Das erste Einspritzloch 36 ist so ausgebildet, das es die erste Düse 42 aufnimmt, durch welche ein erster Schaumstoff (foam) 43 in die erste Formhöhlung 32 eingespritzt wird.
  • 3 stellt eine Querschnittsseitenansicht des Spritzwerkzeuges 10 in einer zweiten offenen Position dar. Von der zweiten offenen Position wird ein zweiter Abschnitt 22 zu der zweiten geschlossenen Position abgesenkt und greift an den unteren Abschnitt 28 an, um eine zweite Formhöhlung 34 zu begrenzen. Der obere Bereich 14 schließt ein zweites Einspritzloch 38 ein, das darauf durch die zweite Fläche 18 und den zweiten Abschnitt 22 gebildet wird. Das Loch 38 ist in einer Fluidverbindung mit der zweiten Formhöhlung 34 in der zweiten geschlossenen Position, wie in 3 gezeigt ist. Das zweite Einspritzloch 38 ist so ausgebildet, dass es eine zweite Düse 44 aufnimmt, durch welche ein zweiter Schaumstoff 45 in die zweite Formhöhlung 34 eingespritzt wird, wie in 3 gezeigt ist. Wie gezeigt ist, dreht sich der obere Bereich 14 annähernd um 90°, solcher Art, dass die zweite Oberfläche 18 nach unten zu der unteren Fläche 26 gegenüberliegt, damit der zweite Abschnitt 22 mit dem unteren Abschnitt 28 in Eingriff gelangt.
  • Das Spritzgießwerkzeug 10 kann herkömmliche Steuerungen, Installationen und Spritzgießwerkzeug-Betätigungsmechanismen einschließen, um eine geeignete Arbeitsweise des unteren Bereiches 12 und des oberen Bereiches 14 zu ermöglichen. Zum Beispiel können die Bereiche 12, 14 des Spritzgießwerkzeuges 10 auf Verbindungsstangen montiert sein. In dieser Ausführungsform ist der untere Bereich 12 stationär, während dessen der obere Bereich 14 beweglich ist, um ein Öffnen und Schließen der Bereiche 12 und 14 zu gestatten. Darüber hinaus ist der obere Bereich 14 so konfiguriert, dass er gedreht wird, um eine Schwenkbewegung solcherart zu schaffen, dass der zweite Abschnitt 22 nach unten weist und mit dem unteren Abschnitt 28 in Eingriff gelangen kann. Betätigungen der Bereiche 12, 14 können durch Hydraulik, Pneumatikzylinder oder manuell erfolgen.
  • Bevorzugterweise sind der erste und zweite Schaumstoff 43, 45 Polyurethan-Schaumstoffe, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Zum Beispiel ist der erste Schaumstoff 43 bevorzugterweise ein flexibler Hochdichte-Urethan-Schaumstoff und der zweite Schaumstoff 45 ist bevorzugterweise ein Schaumstoff mit einer starren Struktur. Der Hochdichte-Urethan-Schaumstoff ist als ein Schaumstoff definiert, der eine Dichte in einem Bereich zwischen 80-125 kg/m3 hat. Der strukturelle Schaumstoff ist als ein Urethan-Schaumstoff definiert, der eine Dichte in einem Bereich zwischen 40-150 kg/m3 hat. Die Schaumstoffe können jeweils durch ihre jeweiligen Düsen von separaten herkömmlichen Mischköpfen (nicht gezeigt) zugeführt werden, welcher eine Mischung von bevorzugterweise Isocyanat- und Polyolsystem in das Spritzgießwerkzeug in geschlossenen Positionen austeilen. Darüber hinaus können die Isocyanat- und Polyolsysteme in getrennten Tanks aufbewahrt werden und dem jeweiligen Mischkopf zugemessen werden. Es ist anzumerken, dass andere Schaumstoffe verwendet werden können, was nicht über den Schutzumfang oder Geist der vorliegenden Erfindung hinausgeht. Es ist anzumerken, dass das Material, das den Schaumstoff enthält, z.B. Polyurethan, recyceltes Material oder rohes (nicht-recyceltes) Material sein kann.
  • 4 stellt ein Verfahren 110 dar, das ausgeführt wird, um ein Mehrfachschaumstoff-Innenverkleidungssubstrat mit dem Spritzgießwerkzeug 10 der 1-3 herzustellen. Wie im Kasten 12 gezeigt ist, schließt das Verfahren das Bereitstellen eines ersten Schaumstoffs 43 und eines zweiten Schaumstoffs 45 mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften ein. In dieser Ausführungsform ist der erste Schaumstoff 43 ein flexibler Polyurethan-Schaumstoff und der zweite Schaumstoff 45 ist ein starrer Polyurethan-Schaumstoff. Ein Unterschied in den Dichten zwischen den Schaumstoffen 43, 45 schafft einen Unterschied bei den physikalischen Eigenschaften der beiden Schaumstoffe. In dieser Ausführungsform hat der erste Schaumstoff 43 eine Dichte, die geringer ist als die Dichte des zweiten Schaumstoffs 45. Der erste Schaumstoff 43 kann jedoch eine größere Dichte als der zweite Schaumstoff 45 haben. In einer solchen Ausführungsform hat das Spritzgießwerkzeug 10 der 1-3 Abschnitte, die so konfiguriert sind, dass sie das Innenverkleidungssubstrat 210 formen.
  • In dieser Ausführungsform wird der erste Schaumstoff 43 in die erste Formhöhlung 32 eingespritzt, wie im Kasten 114 von 4 gezeigt ist. Der erste Schaumstoff 43 wird in die erste Formhöhlung 32 über das Loch 36 durch die erste Düse 42 bei einer Temperatur zwischen etwa 21° C und 32° C (70° und 90° F) und einem Hochdruck bis zu 207 bar (3000 pounds per square inch gauge (psig)) eingespritzt. Innerhalb von etwa 1-15 Sekunden wird die erste Formhöhlung 32 mit dem ersten Schaumstoff 43 gefüllt, und die Düse 42 kurz geschlossen. Der erste Schaumstoff 43 in der ersten Formhöhlung 33 wird 2-3 Minuten lang aufbewahrt, um auszuhärten und eine im Wesentlichen nichtmischende Oberfläche eines resultierenden Teils zu bilden, das in dem Kasten 116 gezeigt ist. Während der Aushärtungszeit erhöht das resultierende Teil die Festigkeit und Steifigkeit auf genügende Weise, um im Wesentlichen ein Mischen der ersten und zweiten Schaumstoffe 43, 45 zu verhindern, wenn der zweite Schaumstoff 45 darauf eingespritzt wird, wie nachstehend beschrieben wird.
  • Nach Aufbewahren des ersten Schaumstoffs 43 in der ersten Formhöhlung 32 kommt der obere Bereich 14 des Spritzgießwerkzeuges 10 außer Eingriff von dem stationären unteren Bereich 12 durch Aufwärtsbewegung. Der obere Bereich 14 dreht sich dann um 90°, damit die zweite Oberfläche 18 nach unten zu dem unteren Abschnitt 28 der unteren Oberfläche 26 weist. Der obere Bereich 14 bewegt sich dann abwärts, damit der zweite Abschnitt 22 mit dem unteren Abschnitt 28 in Eingriff gelangt. Durch das Loch 38 spritzt die zweite Düse 44 den zweiten Schaumstoff 45 in die zweite Formhöhlung 34 auf die nichtmischende Oberfläche des ersten Schaumstoffs 43, wie im Kasten 118 gezeigt ist. Wenn die zweite Formhöhlung innerhalb von etwa 1-15 Sekunden gefüllt ist, schließt die Düse 44 bei einer Temperatur zwischen etwa 21° C und 32° C (70° und 90°F) und bei einem Hochdruck bis zu 207 bar (3000 pounds per square inch gauge (psig)). Wie im Kasten 120 gezeigt ist, wird der zweite Schaumstoff 45 in der zweiten Formhöhlung 34 2-3 Minuten lang aufbewahrt, um auszuhärten und um sich der nichtmischenden Oberfläche des ersten Schaumstoffs 43 zu verbinden, um das Mehrfachschaumstoffsubstrat, das die vorbestimmte Form hat, zu definieren. Die Aushärtungszeitdauer ermöglicht dem Substrat, genügend Festigkeit und Steifigkeit aufzubauen, um mit der nichtmischenden Oberfläche des resultierenden Teils verbunden zu werden und aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen zu werden, wenn ein ausreichendes Aushärten abgeschlossen ist. Nach der Entnahme des Substrats lässt man das Substrat für 1-2 Tage bei annähernd 21° C (70°F) nach aushärten, um die physikalischen Eigenschaften und die Teilestabilität zu erhöhen.
  • Wie in 5 gezeigt ist, schließt das Innenverkleidungssubstrat 10 einen Hochdichte-Urethan-Schaumstoffbereich 212 und einen strukturellen Schaumbereich 214 ein, der einstückig dazu ist, um eine innere Oberfläche 216 und eine äußere Oberfläche 218 zu definieren. In dieser Ausführungsform kann der Hochdichte-Urethan-Schaumstoffbereich 212 als eine weiche ästhetische Außenschicht für eine Sichtoberfläche eines A-Säulenabschnitts eines Fahrzeuginnenraums wirken. Der strukturelle Schaumbereich 214 wirkt als eine energieabsorbierende Schicht für Kollisionsaufpralle.
  • Die äußere Oberfläche 218 wirkt wie eine dekorative Deckung oder eine Eigenhaut bildende Oberfläche, die ästhetische Merkmale aufweist, wodurch das Erfordernis eines Überzugs, der darauf angeordnet wird, vermieden wird. Das kann dadurch ausgeführt werden, dass die Bereiche 12, 14 des Spritzgießwerkzeuges 10 in Verbindung mit einer oder mit einer Mehrzahl von Hitze-Trägerplatten (nicht gezeigt) stehen, um das Spritzgießwerkzeug 10 während des Verfahrens 110 der vorliegenden Erfindung zu erhitzen. Die Hitze-Trägerplatten können auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 49° C und 93° C (120°F und 200°F) erhitzt werden, um das Spritzgießwerkzeug 10 auf eine Temperatur zwischen 49° C und 66° C (120°F und 150°F) zu erhitzen. Wenn das Spritzgießwerkzeug 10 erhitzt ist, wird der Schaumstoff in Kontakt mit dem unteren Abschnitt 28 zu der Form entweder der ersten Formhöhlung 32 oder der zweiten Formhöhlung 34 gegossen. Der gegossene Schaumstoff nimmt eine Kornstruktur und feste Oberfläche an. Als ein Ergebnis des erhitzten Spritzgießwerkzeuges 10 hat das Innenverkleidungssubstrat 210 eine äußere Oberfläche 218 mit ästhetischen Merkmalen, die keinen Überzug oder eine äußere Schicht, die darauf zu platzieren ist, erfordert. Wenn gewünscht, kann ein zusätzlicher Überzug oder eine äußere Schicht darauf befestigt werden, um ein noch ästhetischeres Aussehen zu schaffen.
  • Alternativ dazu kann die dekorative Abdeckung oder äußere Schicht in dem Spritzgießwerkzeug 10 vor dem Einspritzen von Schaumstoff in das Spritzgießwerkzeug 10 platziert werden, was das Erfordernis des Befestigens einer äußeren Schicht nach dem Erhitzen vermeidet. In dieser Ausführungsform kann die dekorative Abdeckung aufgebracht werden durch einen Überzug, der darauf platziert wird, wie oben erläutert, oder durch ein Farbsprühmittel, das auf das Spritzgießwerkzeug 10 vor dem Einspritzen von Schaumstoff in das Spritzgießwerkzeug 10 gesprüht wird. Andere Wege des Aufbringens einer dekorativen Abdeckung in das Spritzgießwerkzeug vor dem Einspritzen von Schaumstoff gehen nicht über den Schutzumfang und Geist dieser Erfindung hinaus. Auch obwohl 5 eine innere Fläche 216 darstellt, die an die Blechkonstruktion 220 angrenzt, ist anzumerken, das die Oberfläche 216 so konfiguriert sein kann, dass sie nur an einer Seite der Blechkonstruktion benachbart ist, wenn das gewünscht wird.
  • Wie in 6 gezeigt ist, schließt ein Substrat 310 einen Hochdichte-Urethan-Schaumstoff 312, einen strukturellen Schaumstoff 314, der an dem Schaumstoff 312 befestigt ist und einen auslösbaren Airbag 316 ein, der auch an dem Schaumstoff 312 befestigt ist. Dieses kann durch Aufbringen des auslösbaren Airbags 316 auf den Hochdichte-Urethan-Schaumstoff 312 nach Aufbewahren des ersten Schaumstoffs 43 in der ersten Formhöhlung 32 und vor dem Einspritzen des zweiten Schaumstoffs in die zweite Formhöhlung 34 ausgeführt werden. In dieser Ausführungsform ist der zweite Abschnitt 22 ohne eine Verlängerung 24 ausgebildet, um Raum für den Airbag 316 auf dem Schaumstoff 312 zu schaffen. Es ist anzumerken, dass der Airbag 316 auf den Schaumstoff 312 automatisch, z. B. durch Roboter-Technik oder manuell, z. B. mittels Hand, aufgebracht werden kann. Wie gezeigt ist, schließt der Hochdichte-Urethan-Schaumstoff 312 auch eine Kerbe 318 ein, die zwischen dem Airbag 316 und dem strukturellen Schaumstoff 314 ausgebildet ist, um eine Auslösung des Airbags 316 auszugleichen. Wenn der Airbag 316 nach einem Aufprall ausgelöst wird, schafft die Kerbe 318 einen Bereich eines Hochdichte-Urethan-Schaumstoffs 312 benachbart zu dem Airbag 316, um sich von der Blechkonstruktion 320 wegzubiegen, was dem Airbag 316 ermöglicht, in den Fahrzeuginnenraum hinein ausgelöst zu werden.
  • Wie in 7 gezeigt ist, kann ein herkömmliches Befestigungsmittel 413 oder eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 413 innerhalb des Spritzgießwerkzeuges 10 angeordnet sein, um mit den Schaumstoffen 412, 414 verbunden zu sein, um ein Innenverkleidungssubstrat 410 zu schaffen, das ein einstückiges Befestigungsmittel aufweist, das direkt an einer Struktur 420 des Fahrzeugs befestigt werden kann. Das vermeidet das Erfordernis von Klebemitteln, die verwendet werden, um das Befestigungsmittel auf das Substrat zu kleben.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachschaumstoffsubstrats einer vorbestimmten Form für eine ausgewählte Aufprallenergieabsorption, mit einem Spritzgießwerkzeug (10) das eine erste und zweite Formhöhlung (32, 34) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: Einspritzen eines ersten Schaumstoffs (41) in die erste Formhöhlung (32), was ausreicht, um die erste Formhöhlung (32) zu füllen; Aufbewahren des ersten Schaumstoffs (43) in der ersten Formhöhlung (32) eine vorbestimmte Zeit lang, die ausreicht, um eine im Wesentlichen nichtmischende Oberfläche auf den ersten Schaumstoff (43) zu bilden; Aufbringen eines auslösbaren Airbags auf der nichtmischenden Oberfläche; Einspritzen eines zweiten Schaumstoffs (45) in die zweite Formhöhlung (34) und auf die nichtmischende Oberfläche benachbart zu dem aufblasbaren Airbag (316), was ausreicht, um die zweite Formhöhlung (34) zu füllen; und Aufbewahren des zweiten Schaumstoffs (45) in der zweiten Formhöhlung (34) eine vorbestimmte Zeit lang, die ausreicht, um den ersten Schaumstoff (43) mit dem zweiten Schaumstoff (45) entlang der nichtmischenden Oberfläche zu verbinden, wodurch das Mehrfachschaumstoffsubstrat, das die vorbestimmte Form aufweist, definiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaumstoff (43) in das Spritzgießwerkzeug (10) bei einer ersten geschlossenen Position eingespritzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaumstoff (45) in das Spritzgießwerkzeug (10) bei einer zweiten geschlossenen Position eingespritzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaumstoff (43) ein Hochdichte-Urethan-Schaumstoff ist, der eine Dichte aufweist, die in einem Bereich zwischen 80-125 kg/m3 liegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaumstoff (45) ein struktureller Polyurethan-Schaumstoff ist, der eine Dichte aufweist, die in einem Bereich zwischen 40-150 kg/m3 liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Einspritzens des ersten Schaumstoffs (43) das Einspritzen des ersten Schaumstoffs (43) bei einem Temperaturbereich von zwischen 21° C bis 38° C (70 bis 100°F) und einem Druckbereich von zwischen 6,2 bar bis 207 bar (90 bis 3000 pounds per square inch gauge) und eine Zeitperiode von 1 bis 15 Sekunden einschließt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Zeit zum Aufbewahren des ersten Schaumstoffs (43) in einem Bereich zwischen 2,0 und 3,0 Minuten liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Einspritzens des zweiten Schaumstoffs (45) das Einspritzen des zweiten Schaumstoffs (45) bei einem Temperaturbereich von zwischen 21° C bis 38° C (70 bis 90°F) und einem Druckbereich von zwischen 6,2 bar bis 207 bar (90 bis 3000 pounds per square inch gauge) und einer Zeitperiode von 1-15 Sekunden einschließt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Zeit zum Aufbewahren des zweiten Schaumstoffs (45) in einem Bereich zwischen 2,0 und 3,0 Minuten liegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Entnehmen des Substrats aus dem Spritzgießwerkzeug (10); und Aushärten des Substrats bei etwa 21° C (70°F) etwa 1 bis 2 Tage lang.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmischende Oberfläche eine Kerbe (318) aufweist, die darauf ausgebildet ist, um die Airbag-Auslösung zu ermöglichen.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt Erhitzen des Spritzgießwerkzeuges (10) auf eine Temperatur von zwischen etwa 49° C und 66° C (120 und 150°F), um das Substrat, das eine feste äußere Oberfläche aufweist, zu definieren.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt Einbringen einer Substratkomponente in das Spritzgießwerkzeug (10) vor dem Einspritzen des ersten Schaumstoffs (43) in die erste Formhöhlung (32).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente ein Befestigungsmittel (413) ist.
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