Leichter, flexibler und günstiger

PURe Skin Technologie spart Gewicht, Zeit und Kosten bei Leder-Instrumententafeln

11 / 2013 - Der Wunsch der Kunden der Automobilindustrie nach einer zunehmenden Variantenvielfalt mit Echt- und Kunstleder-Kaschierung stellt besondere Anforderungen an effiziente Produktionsprozesse. Die von FRIMO exklusiv am Markt erhältliche „PURe Skin Technologie“ erlaubt Einsparungen insbesondere beim Gewicht und auch bei Zeit und Kosten.

Bei diesem von der SPE preisgekrönten Verfahren wird eine Haut aus Silikon, die zunächst als Platzhalter dient, im Anschluss an das Hinterschäumen von der Instrumententafel wieder abgezogen. An die Stelle dieser PURe Skin kommt anschließend das Dekor, also die eigentliche Sichtoberfläche der Instrumententafel aus Leder oder Kunstleder.

Neben innovativer Technik und einem hohen Sicherheitsstandard spielt die Gestaltung des Innenraums mit einer hochwertigen Optik und Haptik bei heutigen Automobilen eine immer wichtigere Rolle. Dabei kommt insbesondere bei höherwertigen Modellen Leder als edles, dekoratives Oberflächenmaterial zum Einsatz, um den Innenraum von Automobilen ansprechend zu gestalten.

Ein genähtes Lederkleid erfordert mit seinen besonderen Wanddicken und Nähten eine veränderte Geometrie (Mindermaß-Oberfläche) des hinterschäumten Polyurethans. Daher waren in der Vergangenheit sowohl separate Mindermaß-Werkzeuge als auch eine Hilfsoberfläche (tiefgezogene, Sprüh- oder Slush-Haut) erforderlich. Diese zusätzliche Oberfläche führt zu einem spürbaren Verlust an haptischen Eigenschaften und auch zu einer Gewichtserhöhung des Bauteils. Die PURe Skin Technologie vermeidet diese genannten Nachteile und bietet darüber hinaus noch weitere Vorzüge hinsichtlich der Produktionsflexibilität.

PURe Skin – ein Platzhalter aus Silikon

Bei diesem Verfahren wird zunächst in einem vergleichsweise einfachen, geschlossenen Werkzeug eine Haut als Platzhalter aus einem additionsvernetzenden Zwei-Komponenten-Silikon hergestellt. Diese Haut hat exakt die gleichen Dimensionen wie das später zu kaschierende Lederkleid. Dazu gehören neben den Wanddicken des Leders und ggf. eines Abstandsgewirkes insbesondere auch die rückseitigen Nahtwülste. Die PURe Skin wird anstatt der o.g. Hilfsoberfläche hinterschäumt und anschließend wieder entfernt. Dabei erzeugt sie exakt die Oberfläche bzw. das Mindermaß, welches später vom Lederkleid eingenommen wird. Auch die Realisierung von Hinterschnitten im allgemein üblichen Rahmen stellt keinerlei Probleme dar. Bei einer Wanddicke von ca. 1 mm weisen die bei der PURe Skin Technologie als Platzhalter eingesetzten Häute eine Dehnfähigkeit von mehr als 200% ohne bleibende Verstreckung auf. Ebenso können über die PURe Skin Technologie auch Geometrien für Bauteil-Sondervarianten darstellgestellt werden, z.B. für die Einbringung von speziellen Funktions- oder Designelementen.

Da eine einzige Haut erfahrungsgemäß über 20 Mal wiederverwendet werden kann, reicht zur Herstellung eine manuell betriebene Werkzeugtechnik mit einem einfachen Schließgestell aus. Große Öffnungswege erlauben eine sehr gute Zugänglichkeit zum Handling und zur Werkzeugreinigung. Die beidseitig temperierten Werkzeuge werden aus Aluminiumblockmaterial gefräst und werden mittels Gewindestangen zugehalten.

In Bezug auf Lagerung und Versand stellen die Häute keine besonderen Anforderungen. Sie sind unempfindlich gegen Temperaturschwankungen und Knicken und können ohne Konturunterstützung gelagert, gestapelt und transportiert werden. Die PURe Skin ist lediglich gegen Verschmutzung, statische Aufladung und mechanisches Einreißen durch scharfe oder spitze Gegenstände zu schützen. Eine Wulst im Auslaufbereich der Silikonhaut stellt einen gewissen Grundschutz gegen unbeabsichtigtes Einreißen dar.

Hinterschäumen der PURe Skin

Die PURe Skin wird nun ohne Vorwärmung an Stelle einer Hilfsoberfläche (Thermoformfolie, Sprüh- oder Slushhaut) ins Schäumwerkzeug eingelegt und anschließend wie herkömmliche Dekormaterialien hinterschäumt. Die Einlegezeit ist dabei mit konventionellen Häuten vergleichbar. Unmittelbar nach Beendigung des Schäumprozesses kann die PURe Skin problemlos manuell „abgekrempelt“ werden.

Nach einer weiteren Aushärtezeit können die Bauteile mit dem Lederkleid kaschiert werden. Da die PURe Skin die gleiche Geometrie wie das Lederkleid besitzt, ergibt sich nun zusammen mit dem Leder die gewünschte Oberflächenkontur. Während des Schäumens war nur die PURe Skin mit dem Schäumwerkzeug in Kontakt. Daher treten keinerlei Probleme aufgrund einer etwaigen Kontamination durch Trennmittel auf, wie dies z.B. bei Mindermaß-Slush-Häuten der Fall sein kann. Vor dem Kaschieren können Abstandsgewirke (für eine verbesserte Schubhaptik) und/oder Einsätze wie Lichtleiter auf das geschäumte Bauteil aufgebracht werden.

Leichter - Gewichtseinsparungen dank PURe Skin

Das Wegfallen der bislang notwendigen Hilfsoberfläche führt neben den schon genannten Vorteilen insbesondere bei den Leder- und Kunstledervarianten zu einer Gewichtseinsparung.

Flexibler – „Chaotische“ Fertigung

Da für die Herstellung der Träger-Schaumverbunde für die Ledervarianten keine Mindermaß-Sonderwerkzeuge benötigt werden, können auch einzelne Echtleder-Bauteile auf den Standardwerkzeugen innerhalb des normalen Produktionsablaufes ohne zusätzlich Rüstvorgänge hergestellt werden. So ist eine flexible Anpassung an eine veränderte Takerate (Kundenabrufe) möglich (sogenannte „chaotische“ Fertigung).

Günstiger - Kostenbetrachtung

Durch den Wegfall von zusätzlichen Modellen, Schäumwerkzeugen, Galvano- oder Tiefziehwerkzeugen und Werkzeugträgern sind erhebliche Einsparpotenziale realisierbar. Laufende Kosten für Rüstvorgänge sowie für die Erstellung der Hilfsoberflächen entfallen. Auch nach Berücksichtigung aller Kosten für den PURe Skin Einsatz ergibt sich ein erhebliches Einsparpotenzial, welches individuell ermittelt werden muss, da Geometrie, Stückzahl und spezielle Projektanforderungen maßgeblich Einfluss haben.

Leistungsspektrum FRIMO

Im Rahmen eines PURe Skin Projektes leistet FRIMO im ersten Schritt neben einer Kosten- / Nutzenrechnung eine Machbarkeitsuntersuchung der Bauteilgeometrie. FRIMO unterstützt bei der Bauteilkonstruktion, so dass die Basisvariante und die Lederausstattung realisierbar sind. Darauf aufbauend werden die nötigen Werkzeugkonzepte entwickelt, die über eine Prototypenschiene im FRIMO TechCenter abgesichert werden können. Schließlich fertigt FRIMO die PURe Skin Werkzeug- und Anlagentechnik für die Serie, validiert den Serienprozess und produziert die für die Serienfertigung benötigten Häute, die dann als geprüftes Hilfsmittel in die Kundenwerke geliefert werden.

Kontakt für Rückfragen und weitere Informationen:

FRIMO Group GmbH
Martina Schierholt
Hansaring 1
D-49504 Lotte

Tel.: +49 (0) 54 04 / 8 86 - 1 57
Fax: +49 (0) 54 04 / 8 86 - 51 57
E-Mail: schierholt.m[at]frimo.com

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