动态调温的膜的后注塑制造技术

本发明专利技术涉及用于生产包括膜元件和直接注射到所述膜元件上的后注塑层的注射成型元件的注射成型方法。所述膜元件仅占据后注塑层的面积的一部分，因此所述膜元件的膜边缘的至少一部分位于注射成型元件的相关区域的中间。为了避免在过渡区域中形成缺口，所述生产注射成型元件的方法利用动态调温，以在后注塑材料的流动前沿与膜材料相遇的区域中局部受限地加热模具。由此获得注射成型元件，其中在膜元件和后注塑层之间不存在光学可识别的过渡。由于无接缝，所述注射成型元件可以良好且耐久地涂覆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态调温的膜的后注塑本专利技术涉及生产具有正面和背面的注射成型元件的方法，其中在注射成型元件的正面上布置与后注塑层的表面齐平的膜元件。本专利技术进一步涉及通过所述方法可获得的注射成型元件以及用于进行所述方法的模具。经常为注射成型件配备用于附加功能的膜。例如，为由塑料制成的装配玻璃元件配备加热膜，以在冬季容易、方便地将挡风玻璃/包层元件解冻，例如在车辆的前挡风玻璃和后玻璃、或前和后面板的情况下。在透明注射成型件的情况下，迄今优选在注射成型件的背面施加该膜。这有几个原因：这通常提供有吸引力的光学深度效应。如果仅在局部区域中施加该膜，可在注射成型件的背面更好地隐藏膜边缘。也可发生的是，在可见面的后续上漆过程中会造成缺陷的粒子（甚至最细的粉尘粒子在此也已足够）附着在膜上，这是在注射成型件的背面设置该膜的另一原因。一般而言，在光学应用的情况下一个非常大的挑战是在后注塑前清洁膜嵌件以使得在注射成型制品上没有缺陷。在后注塑层的局部区域中使用的膜的优点在于，这些的面积小于在注射成型件的整个面积上延伸的膜，由此简化了膜的操作，特别是在已剥除保护膜或层压膜之后，并降低附着的风险。在使用局部膜的情况下，还可将具有不同功能的多个膜集成在部件中。例如，就装配玻璃元件和用于传感器技术的外罩而言，过去在一些情况下在注射成型件的背面的整个面积上布置加热膜，如例如DE102015004204A1中所述。例如在DE102012105564A1中也描述了安置在背面上的局部区域中。但是，布置在背面上不是特别高效节能，并且解冻程序需要相对大量的时间。因此需要对上述情况作出优化。根据覆冰、天气状况和覆盖塑料层的厚度，当加热膜安置在部件背面上时，可实现的加热功率也不足以使冰层解冻。因此，特别对于具有集成的传感器技术，例如LiDAR传感器或雷达传感器的汽车行业中的前面板，在部件的外侧需要加热功能，以使外表面在低温下保持无冰。因此在此以及在其它应用中由于其它原因也希望的是，将该膜布置在注射成型件的正面上，即在最终应用中可见的面，即“可见面”。当将膜安置在注射成型件的正面，即可见面上时，迄今优选将其施加在整个表面上，以防止在部件表面的中间可察觉膜边缘。这在车辆的装配玻璃元件的情况下特别成问题，其中过渡可能在司机的视野内。但是，膜安置在整个表面上的缺点在于，根据部件尺寸，所需的膜片也非常大，其相应地昂贵。此外，随着膜尺寸增加，产生废料的风险也越来越大，因为膜操作中的复杂性以及将膜安置在模具中的困难度极大增加。但是，以局部非常受限，即并非整个表面的方式施加具有一定厚度的膜意味着过渡可见，特别是在涂覆后。如果意图将厚度为大约20µm或更大的功能膜集成到注射成型元件的可见面的局部区域中，会有产生光学缺陷的问题。在后注塑层，即由注射成型的塑料制成的层与该半成品之间的过渡区域中留下空隙。特别在后续涂覆的情况下，这种缺陷易于察觉，因为在该缺口区域中出现漆料流动干扰，特别是漆料堆积，伴随着开裂的风险。即使没有涂覆，部件表面中的这样的不平整性仍然清楚可见。为了在膜并非覆盖整个面积时仍然获得有吸引力的注射成型件，因此在一些情况下寻求解决方案，但是迄今尚未提供对该问题，即消除膜与基底材料之间的不美观的过渡区域的实际解决方案，反而是利用现有缺点，例如如EP3025603A1中所述，其中有意利用膜与模制品的剩余部分之间的视觉差异进行操作。在此，后注塑的元件还已具有硬涂层，因此不再需要会突显不平整性或过渡的后续漆层。此外，这样的漆层的施加随后完全无法再带来有用的结果，因为如上所述在膜嵌件与模制品之间形成缝隙。因此，目的是提供注射成型元件及其生产方法，其中已在其一面，优选可见面中的局部区域中集成具有20µm的最小厚度的膜元件，并且其中后注塑层与膜元件之间的过渡区域几乎不可通过光学手段和通过触摸察觉、可能完全不可察觉，因此相应地尽可能允许无缺陷的上漆。根据本专利技术，通过如权利要求1中所述的方法、如权利要求10中所述的注射成型元件和如权利要求13中所述的模具实现该目的。有利的实施方案可见于从属权利要求。它们可任意组合，除非从上下文中显而易见相反的意思。生产具有正面和背面的注射成型元件的方法，其中在注射成型元件的正面上布置与后注塑层的表面齐平的膜元件，其中所述膜元件具有边缘并界定内部边缘区域，所述内部边缘区域从所述边缘延伸直至在朝着膜元件的方向上与该边缘成直角走向的预定距离d1，其中d1小于膜元件的宽度的一半所述方法以下列顺序包括下列步骤：-提供模具，其在闭合状态下在塑造注射成型元件的正面的第一半模和塑造注射成型元件的背面的第二半模之间界定出被设计为与注射成型元件互补的模腔，-将膜元件置于第一半模中，-闭合模具，-将塑化的热塑性塑料注入模腔以形成后注塑层，-让所述塑料凝固，-打开模具和-取出注射成型元件。膜元件的厚度为≥20µm至≤1000µm（根据DIN53370:2006-11测定），并且仅覆盖第一半模中的局部区域。“膜元件具有边缘”在此优选是指围绕整个膜元件的边缘，即整个环绕的边缘，其中“整个环绕”参考具有置入的膜元件的注射成型元件的正面的俯视图。如果膜元件直接毗邻后注塑层的边缘，即例如在矩形膜元件的情况下只有两条或三条侧边位于后注塑层“中”，优选的是只有这些侧边和位于此处的边缘部分形成内部边缘区域或外部边缘区域。“膜元件界定内部边缘区域”又优选是指借助膜元件的边缘界定所述内部边缘区域，尤其是如上述宽度限制所规定。“预定距离d1”在此因此指示所述内部边缘区域条的宽度，其在膜面积的区域中。“在朝着膜元件的方向上与该边缘成直角走向的预定距离d1”在此优选地就是指内部边缘区域的内边界在膜平面内的走向平行于膜元件的边缘。因此在一个实施方案中可同时界定内部加热区域的边界和为了确定内部加热区域的宽度而要考虑的距离。至少在注入塑化的热塑性塑料的一部分过程中，通过存在于第一半模中的一个或多个调温元件将膜元件的内部边缘区域至少加热到比膜元件的材料的维卡软化温度（根据DINISO306:2014方法B在120K/h加热时间下测定）低20℃的温度T。面向模腔的第一半模的预定区段被加热，并且面向模腔的第一半模的其它预定区段没有被加热；模具的加热因此以局部受限方式进行。在“注入的一部分过程中”加热是指在注入程序的过程中至少暂时性地，优选在整个注入程序的过程中进行加热。温度T优选至少为比所述维卡软化温度低15℃，更优选至少为比所述维卡软化温度低5℃。温度T还更优选高于或等于膜元件的材料的维卡软化温度。该温度特别优选为比所述维卡软化温度高最多40℃（包括40℃）。由于能源相关的原因和由于更长的周期时间，还更高的温度较不受青睐。在多层膜元件的情况下，这些数据是指载体层的材料的维卡温度。对本专利技术的目的而言，温度T可被视为在第一半模的壁的相关区域的温度。因此可使用注射模具的温度控制来进行动态调温。加热可例如通过感应加热、陶瓷加热、水（蒸气）加热或电加热。优选在加热程序后再冷却第一半模，例如到120℃或更低或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生产具有正面和背面的注射成型元件(1)的方法，其中在注射成型元件(1)的正面上布置与后注塑层(8)的表面齐平的膜元件(2)，/n其中膜元件(2)具有边缘(2')并界定内部边缘区域，所述内部边缘区域从所述边缘(2')延伸直至在朝着膜元件(2)的方向上与该边缘成直角走向的预定距离d1，其中d1小于膜元件(2)的宽度的一半/n并且其中所述方法以下列顺序包括下列步骤：/n- 提供模具(3)，其在闭合状态下在塑造注射成型元件(1)的正面的第一半模(4)和塑造注射成型元件(1)的背面的第二半模(5)之间界定出被设计为与注射成型元件(1)互补的模腔(6)，/n- 将膜元件(2)置于第一半模(4)中，/n- 闭合模具(3)，/n- 将塑化的热塑性塑料(7)注入模腔(6)以形成后注塑层(8)，/n- 让塑料(7)凝固，/n- 打开模具(3)和/n- 取出注射成型元件(1)，/n其特征在于/n膜元件(2)的厚度为≥ 20 µm至≤ 1000 µm，/n膜元件(2)仅覆盖第一半模(4)中的局部区域，/n至少在注入塑化的热塑性塑料(7)的一部分过程中，通过存在于第一半模(4)中的一个或多个调温元件(9)将膜元件(2)的至少所述内部边缘区域至少加热到比膜元件(2)的材料的维卡软化温度（根据DIN ISO 306:2014方法B在120 K/h加热时间下测定）低20℃的温度T。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180910 EP 18193377.11.生产具有正面和背面的注射成型元件(1)的方法，其中在注射成型元件(1)的正面上布置与后注塑层(8)的表面齐平的膜元件(2)，
其中膜元件(2)具有边缘(2')并界定内部边缘区域，所述内部边缘区域从所述边缘(2')延伸直至在朝着膜元件(2)的方向上与该边缘成直角走向的预定距离d1，其中d1小于膜元件(2)的宽度的一半
并且其中所述方法以下列顺序包括下列步骤：
-提供模具(3)，其在闭合状态下在塑造注射成型元件(1)的正面的第一半模(4)和塑造注射成型元件(1)的背面的第二半模(5)之间界定出被设计为与注射成型元件(1)互补的模腔(6)，
-将膜元件(2)置于第一半模(4)中，
-闭合模具(3)，
-将塑化的热塑性塑料(7)注入模腔(6)以形成后注塑层(8)，
-让塑料(7)凝固，
-打开模具(3)和
-取出注射成型元件(1)，
其特征在于
膜元件(2)的厚度为≥20µm至≤1000µm，
膜元件(2)仅覆盖第一半模(4)中的局部区域，
至少在注入塑化的热塑性塑料(7)的一部分过程中，通过存在于第一半模(4)中的一个或多个调温元件(9)将膜元件(2)的至少所述内部边缘区域至少加热到比膜元件(2)的材料的维卡软化温度（根据DINISO306:2014方法B在120K/h加热时间下测定）低20℃的温度T。


2.如权利要求1中所述的方法，其中借助在膜元件/后注塑材料的过渡处的动态调温来实现模具的局部受限加热。


3.如权利要求1或2中所述的方法，其中不属于内部边缘区域的膜元件(2)的区域没有被加热到温度T。


4.如前述权利要求任一项中所述的方法，其中预定距离d1为膜元件(2)的宽度的≥1%至≤40%。


5.如前述权利要求任一项中所述的方法，其中膜元件(2)还界定了外部边缘区域，所述外部边缘区域从所述边缘(2')延伸直至在离开膜元件(2)的方向上与该边缘成直角走向的预定距离d2，其中d2为膜元件(2)的宽度的≥1%至≤40%，并且其中在第一半模(4)中，与外部边缘区域对应的区段与内部边缘区域一起加热到温度T。


6.如前述权利要求任一项中所述的方法，其中热塑性塑料(7)和/或膜元件(2)的材料包含聚碳酸酯。


7.如前述权利要求任...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·库恩泽尔，P·卡佩伦，T·格里姆，
申请(专利权)人：科思创知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE