阅读说明：本技术 用于制造可变特性的蒙皮的方法 (Method for producing a skin with variable properties ) 是由 索伦·鲁滕伯格 杰弗罗伊·塔佩 于 2020-04-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于由塑料材料制造蒙皮(1)的方法,该方法包括以下步骤：生产具有根据第一等级的特性的蒙皮(1)的第一部分(2)；生产蒙皮(1)的第二部分(3),该第二部分延伸第一部分(2),并且在与第一部分(2)接触的第一边缘上具有第一等级的所述特性,并且在与蒙皮(1)的第三部分(4)接触的第二边缘上具有第二等级的特性,该第三部分延伸第二部分(3)；以及生产具有第二等级的所述至少一个特性的蒙皮(1)的第三部分(4),生产步骤使用诸如3D打印的增材技术来进行。本发明还涉及一种通过这种方法获得的蒙皮(1)。(The invention relates to a method for producing a skin (1) from a plastic material, comprising the following steps: -producing a first portion (2) of the skin (1) having characteristics according to a first grade; -producing a second portion (3) of the skin (1) extending the first portion (2) and having a first level of said property on a first edge in contact with the first portion (2) and a second level of the property on a second edge in contact with a third portion (4) of the skin (1) extending the second portion (3); and producing a third portion (4) of the skin (1) having the at least one property of the second grade, the producing step being performed using an additive technique such as 3D printing. The invention also relates to a skin (1) obtained by such a method.)

用于制造可变特性的蒙皮的方法

【技术领域】

本发明涉及制造如用于汽车或建筑领域中的、用于表面的美学处理的蒙皮的领域。

【背景技术】

已知生产具有通常更刚性的结构的仪表板并用产生饰面的蒙皮覆盖它。通常较薄的该蒙皮更挠性。它使得可以引入美学效果(颜色、光泽等)、触感(光滑、天鹅绒般的感觉、柔软、颗粒、泡沫等)或参与这两者的纹理(木材、皮革、蛇皮等的外观)。

根据可能集成到仪表板中的任意设备项(发光指示器、显示器、屏幕等)，可能有必要改变蒙皮的至少一个特性。由此，在没有设备时，蒙皮有利地是不透明的，以便隐藏下面的结构。相反，与显示器一致，蒙皮有利地是透明的。同样地，与屏幕一致，蒙皮有利地是刚性的，以便为所述屏幕提供某种保护，而蒙皮优选在别处是挠性的，以便与结构的通常弯曲的形状相结合。

当前，这种特性变化必然导致生产两个不同部分。于是，在两个部分之间的接合点处不可避免地出现接缝，并且该接缝损害整体的美学。

因此，寻求使得可以不遭遇该缺点的一种解决方案。

【

发明内容

】

本发明的原理包括在单个部分中生产整体，该单个部分逐渐改变材料的组成，以便在同一蒙皮内具有特性变化。

为此，本发明涉及一种用于由塑料材料制造蒙皮的方法，该方法包括以下步骤：生产具有根据第一等级的特性的蒙皮的第一部分；生产蒙皮的第二部分，该第二部分延伸第一部分，并且在与第一部分接触的第一边缘上具有第一等级的所述特性，并且在与蒙皮的第三部分接触的第二边缘上具有第二等级的特性，该第三部分延伸第二部分；以及生产具有第二等级的所述至少一个特性的蒙皮的第三部分，所述生产步骤使用诸如3D打印的增材技术(additive technology)来进行。

可单独或组合使用的特定特征或实施方式为：

·所述特性在第二部分中在第一边缘与第二边缘之间优选规则地演变；

·所述特性包括硬度、颜色、透明度和/或表面状态；

·第一部分的生产使用具有第一等级特性的第一供应丝体(filament)，第三部分的生产使用具有第二等级特性的第二供应丝体，并且第二部分的生产交替地使用第一供应丝体和第二供应丝体；

·交替通过使供应有第一丝体的第一头和供应有第二丝体的第二头交替来产生；

·应用于车辆内饰元件的蒙皮的生产；

·应用于仪表板蒙皮的生产；

·第一部分大致为矩形，第二部分被定位在第一部分周围的任一侧上，并且第三部分被定位在第二部分周围的任一侧上；

·第一部分是刚性且透明的，第三部分是挠性且不透明的，并且第二部分具有两种特性中的至少一种的渐变(gradient)。

本发明还涉及一种通过这种方法获得的由塑料制成的蒙皮。

【附图说明】

本发明将在阅读以下描述时更佳地理解，以下描述仅被提供为示例，并且参照附图来进行，附图中：

图1示出了通过本发明获得的示例性实施方式；和

图2示出了图1的实施方式的蒙皮的剖视图。

【

具体实施方式

】

本发明涉及一种用于制造由塑料制成的蒙皮1的方法。如图1例示，这种蒙皮1例如能够被定位在内部车辆装饰元件的结构上，以便覆盖它并形成可见的上修整层。内部车辆装饰元件例如是仪表板、门板或中央控制台。蒙皮1常规上由塑料材料制成，诸如热塑性塑料，像聚氯乙烯(PVC)、热塑性烯烃(TPO)、热塑性聚氨酯(TPU)或任意其他等同物，并且蒙皮1被模制为覆盖全部或部分所述结构。

目的是以单件形式生产这种蒙皮1。为此，蒙皮1包括第一部分2。鉴于特性，该第一部分2具有第一等级。蒙皮1还包括第三部分4，该第三部分鉴于相同的特性具有第二等级。蒙皮1还包括第二部分3，该第二部分通过第一边缘或轮廓邻接第一部分2，并且通过第二边缘或轮廓邻接第三部分4。鉴于相同的特性，该中间第二部分3在第一边缘上具有第一等级并且在第二边缘上具有第二等级。由此，第二部分在两个边缘或轮廓中的每一个处提供与第一部分2和第三部分4的特性的连续性。

由此，制造方法通过以下方式连续生产蒙皮1：在第一步骤期间，根据特性的第一等级生产第一部分2，在第二步骤期间，通过根据特性的第一等级开始并根据用于第二边缘的特性的第二等级结束来生产第二部分3，并且在第三步骤期间，根据特性的第二等级生产第三部分4。这些各种步骤可以或可以不按顺序进行。例如，还可以执行步骤的一部分，转到另一个步骤的一部分，然后再返回完成第一步骤的另一个部分。确切的制造顺序将基于期望产品来确定。非顺序生产可以是有利的，因为它使得可以避免缺陷。

使用本发明的方法获得的蒙皮1是单块的：其结构没有任何中断。

在第二部分3的第一边缘与第二边缘之间，所述特性从第一等级逐渐演变到第二等级。该演变优选是规则的。

所考虑的特性可以是用于生产蒙皮1的塑料材料的任意特性。作为示例，特性可以是硬度、颜色、透明度和/或表面状态。

当特性是颜色时，第一等级可以是第一阴影，例如白色，而第二等级可以是第二阴影，例如黑色。在这种情况下，第一部分2为白色，第三部分4为黑色，并且第二部分3在其与第一部分2共享的第一边缘上为白色，而在其与第三部分4共享的第二边缘上为黑色。第二部分3在其两个边缘之间也有灰度渐变。

当特性是对于塑料材料等同于其柔韧性和/或挠性的硬度时，第一等级可以是第一硬度等级，例如刚性的，其硬度指示并例示95肖氏硬度，而第二等级可以是第二硬度等级，例如挠性的，其硬度指示并例示40肖氏硬度(shore)。在这种情况下，第一部分2为刚性的，第三部分4为挠性的，并且第二部分3在其与第一部分2共享的第一边缘上为刚性的，而在其与第三部分4共享的第二边缘上为挠性的。第二部分3在其两个边缘之间也有硬度渐变。这是有利的，因为这种蒙皮由此可以包括：刚性部分(第一部分2)，该刚性部分能够保护定位在下方的设备项；挠性部分(第三部分4)，该挠性部分能够与仪表板的各种形状相结合；以及中间部分(第二部分3)，该中间部分具有在两个部分2、4之间的硬度方面可以或可以不渐变地过渡，并且最重要的是在两个部分2、4之间没有任何切口或断裂。

当特性是不透明性时，第一等级可以是第一等级的不透明性，例如透明的(0％不透明)，并且第二等级可以是第二等级的不透明性，例如不透明的(100％不透明)。在这种情况下，第一部分2为透明的，第三部分4为不透明的，并且第二部分3在其与第一部分2共享的第一边缘上为透明的，而在其与第三部分4共享的第二边缘上为不透明的。由此，第二部分3在其两个边缘之间具有渐进的不透明过渡区域，该过渡区域可以是陡峭或平缓的，但最重要的是，第二部分3确保在两个部分2、4之间没有中断或断裂的蒙皮1的连续性。这种蒙皮1是有利的，因为它使得可以产生：窗口(第一部分2)，穿过该窗口，可以看到位于蒙皮下面的设备项；遮盖物(第三部分4)，该遮盖物隐藏位于它们下面的部件，并且仍然在单块蒙皮1中。

当特性是表面状态时，第一等级可以是第一纹理，例如光滑的，而第二等级可以是第二纹理，例如带槽或蛇皮或含颗粒的。在这种情况下，第一部分2为光滑的，第三部分4为含颗粒的，并且第二部分3在其与第一部分2共享的第一边缘上为光滑的，而在其与第三部分4共享的第二边缘上为含颗粒的。第二部分3在其两个边缘之间也具有粒度的突然或逐渐变化。这是有利的，因为这种蒙皮由此可以在同一单块蒙皮1内包括具有不同纹理的区域，该蒙皮在两个部分2、4之间没有切口或断裂。

显然，可以在有或没有空间重叠的情况下从容地混合不同的特性。

为了生产这种蒙皮1，并且最重要的是在同一蒙皮1内产生特性变化，有利地使用诸如3D打印的增材技术来进行生产步骤。由此，可以通过根据被打印的蒙皮1的部分改变用于打印的材料来改变特性。由此，通过选择具有第一等级的特性的第一材料，可以打印第一部分2。通过选择具有第二等级的相同特性的第二材料，可以打印第三部分4。

应确保第一材料和第二材料兼容，以便能够在3D打印过程期间彼此混合。因此，可以通过改变第一材料和第二材料各自的比例来混合它们，以生产第二部分3。由此，为了在第一边缘附近打印第二部分3，方法使用100％的第一材料和0％的第二材料，并且为了在第二边缘附近打印第二部分3，方法使用0％的第一材料和100％的第二材料。在两个边缘之间，第二部分3的打印根据所选的空间演变轮廓使用可变比例100-X％的第一材料和X％的第二材料，X在两个边缘之间从0到100变化。

存在若干类型的3D打印机。所有这些类型均可用于进行本发明。由此，可以根据阿博格(Arburg)塑料自由成型(AFP)方法在材料熔化后在没有工具的情况下区分丝体打印机和自由建模打印机。在不限制本发明的范围的情况下，说明书的剩余部分假定使用丝体打印机。

通常向3D打印机供应以均质材料制成的丝体线轴形式获得的材料。有利地使用具有第一等级特性的第一供应丝体和具有第二等级特性的第二供应丝体。因此，第一部分2的生产常规上通过使用第一供应丝体来完成，而第三部分3的生产常规上通过使用第二供应丝体来有利地完成。

第二部分3的生产需要能够将两种材料混合，以便改变它们各自的比例。

该混合通过使用两个打印头交替两种材料来完成。第一头供应有第一丝体，并且第二头供应有第二丝体。通过在材料打印期间交替使用头，获得期望比例的混合。根据两种材料的期望的相应比例确定各个头的相应使用持续时间。由此，在第一边缘附近，第二材料/第二头的短时间使用与第一材料/第一头的更长时间使用相交，以便获得包括高比例的第一材料的混合物。相反，在第二边缘附近，第二材料/第二头的长时间使用与第一材料/第一头的短时间使用相交，以便获得包括高比例的第二材料的混合物。在两个边缘之间，使用的相应长度变化，第一材料的使用随着第二材料的使用变长而变短。

这种制造方法有利地用于生产内部装饰元件的蒙皮。这种制造方法优选地用于生产旨在覆盖包含有设备项(例如，屏幕)的装饰元件的蒙皮，该蒙皮旨在至少部分地(优选整体地)覆盖所述设备项。

现在将关于图1描述示出了本发明的优点的示例性应用。

所制造的蒙皮1旨在覆盖仪表板，该仪表板并入有在图的中心由矩形示出的屏幕。所制造的蒙皮1是单块的，并且覆盖仪表板的至少一部分，包括屏幕。蒙皮1具有与屏幕一致的第一部分2，该第一部分具有刚性特性，以便保护屏幕表面，同时具有透明特性，使得可以看到屏幕。相反，在第三部分4中，蒙皮1是挠性的，以便与仪表板的弯曲形状相结合，并且蒙皮不透明，以便隐藏仪表板。在被定位在第一部分2与第三部分4之间的第二过渡部分3中，硬度在第一部分2的硬度(刚性)与第三部分4的硬度(挠性)之间优选连续地变化。同样，不透明度在第一部分2的不透明度(透明)与第三部分4的不透明度(不透明)之间优选连续地变化。有利地，根据本发明的蒙皮1使得可以生产在屏幕的界线处没有任何断裂或限界的单块蒙皮。

在此，如果两种特性在空间上一致地变化，则可以使用两种材料的混合物：第一刚性且透明的材料以及第二不透明且挠性的材料。

图1的蒙皮1还可以具有可变的表面状态特性。由此，有利地，与屏幕一致的第一部分2具有尽可能光滑的表面。相反，第二部分3中的颗粒可以强调屏幕的轮廓并由此通过触摸促进其定位。在该实施方式中，第一部分2是光滑的，而第三部分4是有纹理的。第二部分3例如具有在第一部分2的表面状态(光滑)与第三部分4的表面状态(有纹理)之间变化的表面状态，该变化优选是规则的。

看起来第一部分、第二部分以及第三部分的排列可以是线性的：2、3、4，对称再现的：4、3、2、3、4，或者二维的，如图1例示：中心的第一部分2、围绕第一部分2的第二部分3以及围绕第二部分3的第三部分4。

本发明还涉及一种通过根据前述权利要求中任意一项的方法获得的由塑料制成的蒙皮1。

根据一个优选实施方式，根据本发明的方法用于生产仪表板蒙皮的一部分，该部分包括覆盖屏幕的部分和覆盖屏幕周围的仪表板而不是覆盖整个仪表板的部分。然后，该蒙皮将用作仪表板蒙皮的传统模制方法(诸如喷涂、旋转模制、注入)中的***物。这种两部分的生产使得可以将3D打印的使用仅限于***物，以便通过仅将更昂贵的3D打印方法用于蒙皮的一个部分并将更便宜的传统方法用于蒙皮的剩余部分来降低成本。

这在图2中更具体地例示。中心的清澈部分1是通过3D打印制成的蒙皮1，而灰色部分5通过传统工艺制成。用虚线指示的部分6描绘了用于保护在传统模制步骤期间通过3D打印制成的部分1的遮盖物6。

第一边缘和/或第二边缘中的每一个可以具有任意形状。这种边缘可以例如是弯曲的或直线的。有利地，边缘遵循被定位在蒙皮1下方的设备项的界线。由此，在矩形屏幕的例示性情况下，优选大致平行的直线边缘。

已经在附图和前面的描述中详细例示并描述了本发明。该描述必须被认为是例示性的并作为示例来提供，而不是将本发明仅限于该描述。许多实施方式变型是可以的。

附图标记的列表

·1：蒙皮

·2：第一部分

·3：第二部分

·4：第三部分

·5：常规制作的部分

·6：遮盖物