06.10.2010

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Johnson Controls: Fahrzeuginterieur aufwerten durch zweifarbige Slush-Häute

Johnson Controls, ein weltweit führendes Unternehmen in der automobilen Innenausstattung und Elektronik, bietet eine weitere Technologie zur Gestaltung der Oberflächen von Fahrzeuginnenräumen an. Diese Erweiterung der Inhouse-Kompetenz schafft nicht nur eine Vielzahl von Wahlmöglichkeiten für die Automobilhersteller. Durch die in der Branche nach Angaben des Unternehmens einzigartige Produktpalette für Oberflächen sowie das entsprechende Know-how sieht sich Johnson Controls überdies in der Lage, eine Harmonisierung von Farbe, Narbung und Glanz an Bauteilen des Fahrzeuginnenraums sicherzustellen, unabhängig davon, ob es sich dabei um Slush- oder um Tiefziehhäute handelt.

"Slush-Häute erfüllen bezüglich Farbausprägung und Glanz die hohen Qualitätsansprüche der Automobilindustrie. Gleichzeitig schaffen sie vielfältige Designmöglichkeiten, da komplexe Geometrien mit großen Hinterschnitten, aber auch kleinen Radien mit hoher Präzision dargestellt werden können", erläutert Han Hendriks, Vice President Global Product Development Interiors bei Johnson Controls Automotive Experience. "Zudem sind wir inzwischen in der Lage, in einem Produktionsschritt zweifarbige Slush-Häute herzustellen. Bislang war dies nur einfarbig möglich und schränkte den Nutzen des Verfahrens ein."

Bei der Slush-Haut-Technik handelt es sich um das Abformen eines Kunststoffs aus einem galvanisch hergestellten Urmodell. Zur Herstellung einer Slush-Haut, beispielsweise für eine Armaturentafel, wird eine mit Slush-Pulver gefüllte Wanne an eine auf bis zu 230 °C erhitzte Galvanoschale angekoppelt. Durch die anschließende Rotation der Wanne mit der Galvanoform wird das gelierfähige PVC-Pulver auf der genarbten Werkzeugoberfläche verteilt. Die Menge an Pulver, die in der Form haftet, wird durch gezielte Steuerung von Temperatur, Rotation und Zeit exakt bestimmt.

Konturgenaue Herstellung
Nachdem sich das Pulver auf der beheizten Oberfläche der Innenwand der Form abgelagert hat, wird die Pulverwanne wieder von der Form getrennt und es folgt eine Phase des Gelierens des geschmolzenen PVC-Pulvers in dem Werkzeug, wodurch sich eine homogene Slush-Haut bildet. Nach einer Abkühlphase auf etwa 50 °C kann die Haut aus der Form entnommen werden. Zu den Vorteilen der Slush-Häute zählt neben der konturgenauen Herstellung die verzugfreie Darstellung einer genarbten Oberfläche mit gleichmäßiger Dickenverteilung. "Daraus resultiert bei der späteren Verkleidung des Substrats, zum Beispiel einem Instrumententafel-Rohling, eine hohe Passgenauigkeit, und die gleichmäßige Materialstärke sorgt für eine angenehme Haptik auch in kritischen Bereichen wie Hinterschnitten und engen Radien", erklärt Hendriks.

Die meist aus dem Kunststoff PVC, manchmal auch aus TPU - einem thermoplastischen Elastomer auf Urethanbasis - hergestellten Slush-Häute sind darüber hinaus sehr vielseitig. So lassen sich unterschiedliche Glanzgrade ebenso einstellen wie haptische Effekte. Die exakte Abbildung der Oberflächenstruktur in den Galvanoformen ermöglicht sogar, real aussehende Ziernähte in den Slush-Häuten zu imitieren. Auch die Farbkonsistenz, die Kratz- und Alterungsbeständigkeit und nicht zuletzt die geringen Emissionen sprechen für die Technologie.

Zwei Farben auf einen Streich
Zu den Nachteilen des Verfahrens zählte bislang, dass die so gebildete Slush-Haut einfarbig ist, weil über den gesamten Bereich der Form nur ein bestimmtes PVC-Pulver zur Anwendung kommt. Um auch zweifarbige Slush-Häute anbieten zu können, nutzt Johnson Controls die Möglichkeiten der Maskentechnik. Dabei wird das Werkzeug partiell mit einer Maske abgedeckt. Danach sprüht ein Roboter zunächst eine rund 0,6 Millimeter dicke Pulverschicht auf die von der Maske unbedeckten Bereiche der Form. Anschließend wird die Maskierung entfernt und der Rest des Prozesses auf die gewohnte Weise durchgeführt. Durch diese technologischen Möglichkeiten können zweifarbige Slush-Häute ohne zusätzlichen Produktionsschritt hergestellt werden. Da der Sprüh- und der Slush-Haut-Prozess mit identischen Werkstoffen unterschiedlicher Einfärbung erfolgen, ist eine hohe Konsistenz von Optik und Haptik der Häute sichergestellt. Auch sichtbare Farbtrennlinien können realisiert werden.

Bei der Produktion der Slush-Häute bei Johnson Controls am Stanbdort in Peine kommen ölbeheizte Galvanowerkzeuge zum Einsatz. Verglichen mit den weithin luftbeheizten Systemen bietet dies mehrere Vorteile. So erlaubt die Öltechnik auch in hinterschnittigen Bereichen eine exakte Temperaturverteilung sowie eine konstante Temperatursteuerung. Dies trägt dazu bei, besonders gleichmäßige Wandstärken bei den Slush-Häuten zu erzielen. Auch sogenannte Hotspots in den Werkzeugen, die das Material beschädigen würden, lassen sich so vermeiden.

Global verfügbare Technologie
Nachdem Johnson Controls in der Vergangenheit bereits vergleichbare Fertigungstechnologien in den USA und China vorhielt, schließt die Integration des Standorts Peine in die europäische Organisation des Unternehmens nun die Reihe einer globalen Verfügbarkeit der Slush-Häute. Zahlreiche Referenzen, unter anderem bei Volkswagen, Audi und Ford, zeugen von Interesse und Nachfrage der Kunden. Selbst für die noch vergleichsweise junge Technologie der zweifarbigen Slush-Häute wurde zwischenzeitlich ein weiterer Auftrag bei einem deutschen Premiumhersteller akquiriert. "Unsere Fertigungsmöglichkeiten und unser langjährig gewachsenes Know-how versetzen uns in die Lage, mit der Slush-Haut-Technik das Angebot an innovativen Oberflächentechnologien effizient zu erweitern", sagt Han Hendriks.