Aromatische PUR- Oberflächen für den Automobilinnenraum - FSK

FSK Workshop
19.11.2009
Würzburg
Aromatische PUR-
Oberflächen für den
Automobilinnenraum
Cord Schmalkuche
Elastogran GmbH

Materialvielfalt im Automobilinnenraum
Eine Auswahl
Folien Formhäute
PVC/ABS PVC Slush
PVC/ASA PUR Spray Skin
ASA TPU-Powder-Slush
TPO TPO-Powder-Slush
PUR RIM Skin
Andere
Leder / Textilien / TPU-Folien
genarbte, lackierte/gesprühte Oberflächen

Anforderungen an Materialien
+Alterungsstabilität
+Haptik
Mehrfarbigkeit
+Hohe Designfreiheit
+Geringe Emissionen
+Verdeckter Airbag +Genaue Farbgebung
+Kosten

Agenda
� Material
– Aromatisches und aliphatisches
PUR
– Anforderungen an das PUR
– Eigenschaften und Mechanik
� Serien-Prozesse mit arom.
PUR
– IMC-Sprühhäute
– IMC-Gießhäute
– Vor- und Nachteile
� Bewertung
– Performance
– Ausblick und
Variationsmöglichkeiten
Elastoskin ®

Aromatisches und aliphatisches PUR
Aromat >< Aliphat
� Aromatisches Isocyanat enthält ungesättigte Strukturen
(C=C Doppelbindung)
Aromat Aliphat
OCN NCO
+ IMC
UV-stabil
Elastoskin®
NCO
NCO
UV-stabil

Aromatische Gieß- und Sprayskins Elastoskin ®
Anforderungen an das PUR System
•Alterungsstabilität
•Dimensionsstabilität
•Schnelle und einfache
Entformung
•Haftung (zu IMC und
Halbhartschaum)
Härte [Shore A]
95
90
85
80
75
70
65
60
...13.2-45
...13.2-46
...13.2-47
...13.2-48
...13.2-49
...13.2-50
Darstellung: Einstellung der Oberflächenhärte in Laborversuchen
•Haptik
...13.2-51
...13.2-52
...13.2-53
...13.2-55
...13.2-54

Physikalische Eigenschaften –
Vergleich gebräuchlicher gebr uchlicher Materialien
Elastoskin®
Material Shore A Tear (N/mm) Elongation (%) Tensile (N/mm²
Aromatic PUR 67 5 350 14
Cast PVC 77 4 250 13
Cast TPU 77 5 350 8
Vacuum Form TPO 75 2,5 330 10
Vacuum Form PVC/ABS 93 6,4 140 16
Aliphatic Spray PUR 80 2,5 120 6

Elastoskin®
Vergleich des Tieftemperaturverhaltens
Temperatur[°C]
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
Glasübergangstemperatur
-40
-20
Material Type
-45
-50
TPO Cast PVC Cast TPU PUR

Aromatische PUR-Oberflächen Elastoskin ®
Anforderungen an das PUR-System
PUR System
chnelle Entformung
ute Fließfähigkeit
eringe Emissionen
•Reaktivitätskontrolle
app. G" / Pa
10000
1000
100
48s 54s
•Konstante Wandstärke
10
20 30 40 50
Zeit / s
60 70 80
Darstellung: Reaktivitäts- und Viskositätskontrolle durch DMA-Messung

Agenda
� Material
– Aromatisches und aliphatisches
PUR
– Anforderungen an das PUR
– Eigenschaften und Mechanik
� Serien-Prozesse mit arom.
PUR
– IMC-Sprühhäute
– IMC-Gießhäute
– Vor- und Nachteile
� Bewertung
– Performance
– Ausblick und
Variationsmöglichkeiten
Elastoskin ®

Materialvielfalt im Automobilinnenraum
Eine Auswahl
Folien Formhäute
PVC/ABS PVC Slush
PVC/ASA PUR Spray Skin
ASA TPU-Powder-Slush
TPO TPO-Powder-Slush
PUR RIM Skin
Andere
Leder / Textilien / TPU-Folien
genarbte, lackierte/gesprühte Oberflächen

omatischer PUR-Skin PUR Skin Prozess
2. IMC
1. Trennmittel
3. PUR (Spray/RIM)skin

Der Skin Prozess (arom) Elastoskin ®
Technische Anforderungen
Maschine
Kopf
Werkzeug
Roboter
Absaugung
Gießhaut
Hochdruck
Gießkopf
2teilig
TM/IMC
TM/IMC
Sprühhaut
Hochdruck
Sprühkopf
offen
TM/IMC/PUR
TM/IMC/PUR

Der Skin Prozess (arom) Elastoskin ®
Vergleich von Gieß- Gie und Sprühhaut Spr hhaut
lastoskin® I 4639/...
romatische RIMskin
orteile:
Zykluszeit
Konstante Wandstärke
Wandst rke
achteile:
Komplizierte Formen
Einschränkungen Einschr nkungen im
Design
Elastoskin® I 4649/...
Aromatische Sprayskin
Vorteile:
�� Variabilität
Variabilit
�� Größ Größere
ere Designfreiheit
Nachteile:
�� Programmieraufwand
�� Zykluszeit

ie aromatische PUR-Sprühhaut Elastoskin ®
echnische Anforderungen
Dicke
Härte
Zugfestigkeit
Weiterreißfestigkeit
Dehnung
Verarbeitungstemperatur
Mischviskosität
Entformzeit
Maximale Schusszeit
50-80µm (IMC); 1,0-1,4mm (skin)
< 80 Shore A
> 10 N/mm²
> 4 N/mm
> 90 %
60-80°C
< 150 mPas
180 s
>210 s

Elastoskin ® I 4639/... Elastoskin® I 4649/...
Nachteile der Verfahren
• Für die Herstellung einer Gießhaut wird gegenüber
allen anderen Verfahren ein Oberwerkzeug benötigt
• Lackauftrag in die Form
• Nicht alle Geometrien machbar (insbes. Gießhaut)
• Einhausung/Absaugung für alle Verfahrensschritte
(Sprayskin)

- Glanzgrad einstellbar durch geeignete Trennmittel
- Geringes Fogging (< 1mg) und Emissionen
- Geruch 3,0 (VDA 270)
- Griff einstellbar durch die Haut-/IMC-
/Trennmittelkombination
- Kurze Entformzeit
Elastoskin ®
Vorteile aromatischer PUR-Oberfl
PUR Oberflächen chen

Der Skin Prozess (arom) Elastoskin ®
Weitere Vorteile
• Sehr hohe mechanische Eigenschaften
• Mehrfarbigkeit in einem Schritt
• Homogene Oberfläche, exakte Darstellung der Narbung
• Gute Alterungseigenschaften (Wärme/Klima/UV)
• Airbagverhalten bei tiefen Temperaturen

Agenda
� Material
– Aromatisches und aliphatisches
PUR
– Anforderungen an das PUR
– Eigenschaften und Mechanik
� Serien-Prozesse mit arom.
PUR
– IMC-Sprühhäute
– IMC-Gießhäute
– Vor- und Nachteile
� Bewertung
– Performance
– Ausblick und
Variationsmöglichkeiten
Elastoskin ®

Der Skin Prozess (arom) Elastoskin ®
Performance
Investition
Anmutung,
Wertigkeit
iedrige Stückkosten
Haptik/Griff
Geringe Emissionen
Narbausprägung
Mehrfarbigkeit,
UV-Stabilität
Airbagverhalten

Der Skin Prozess (arom) Elastoskin ®
Hauptvorteil: Variabilität
Variabilit
...mit/ohne IMC?
Aromatische PUR
...Gießhaut
oder
...Sprühhaut
...kompakt
und/oder
geschäumt?
...als Formhaut
oder
im Überfluten?

Vielen Dank!
ord.Schmalkuche@elastogran.de
5443-124218
lastogran GmbH