IKV: Forschungsprojekt mit Ford untersucht Farb- oder Glanzunterschiede im Spritzgießprozess

Streifenlichtmikroskop-Aufnahme einer Bauteiloberfläche aus dem Fahrzeuginnenraum (Bild: Ford)

Gerade an Bauteile im Automobil-Innenraum werden hohe Ansprüche an Haptik sowie Anmutung und Gleichheit der Oberflächen gestellt. Bestimmte Parameter bei der Herstellung beeinflussen dabei die geforderte Qualität; manchmal treten Farb- oder Glanzunterschiede zwischen einzelnen Bauteilen auf. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt (University Research Program, URP) des Ford Forschungszentrums in Aachen und des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen werden die Gründe für diese Qualitätsunterschiede untersucht.

Heutzutage stellt der Spritzgießprozess die wichtigste Herstellvariante für Kunststoffbauteile – insbesondere in Fahrzeuginnenräumen – dar. Die Qualität der gefertigten Teile ist von vielen Parametern abhängig. Zu diesen Parametern gehören unter anderen die verwendeten Werkstoffe, das Spritzgieß-Werkzeug oder die gewählten Spritzgieß-Prozessparameter. In den Fokus der Fahrzeughersteller und ihrer Kunden rückt zunehmend die Oberflächenqualität sichtbarer Bauteile im Innenraum der Fahrzeuge. Dabei wird die Oberfläche über ihre Struktur, ihre optischen Eigenschaften wie Glanz und Farbe, sowie über ihre Haptik und auch ihren Geruch wahrgenommen.

Gerade im Automobil-Innenraum werden Bauteile mit einer technischen Oberflächenstruktur ausgestattet, die eine für das Fahrzeug spezifische Narbung, also eine Oberflächenstruktur, aufweist. Häufig werden lederähnliche Narbungen verwendet.

Fahrzeuginnenraum des neuen Ford Focus (Bild: Ford)

Wie das gesamte Spritzgussbauteil wird auch die Qualität dieser Narbung durch die oben genannten Parameter des Spritzgießprozesses beeinflusst. Bei der Auslegung eines gesamten Fahrzeug-Innenraums müssen darüber hinaus die verschiedenen Bauteile aufeinander abgestimmt werden. Dies bedeutet, dass auch die jeweiligen Werkzeuge, Materialien und Prozesse präzise ausgelegt werden. Denn die von verschiedenen Zulieferern bezogenen Teile werden meist erst beim Fahrzeughersteller zusammengeführt. Qualitätsmängel wie beispielsweise Farbunterschiede werden dann erst im direkten Vergleich der Teile sichtbar.

Ford begegnet diesen Herausforderungen mit Material- und Anforderungsspezifikationen. Darüber hinaus werden die Strukturen in den Spritzgießwerkzeugen, die später für die gleichmäßige Narbung sorgen, durch nur einen Werkzeugbauer eingebracht. Damit stellt man bei Ford eine einheitliche Oberflächenqualität sicher.

Erstklassige Oberflächenqualität und hochwertiges Innenraumdesign durch gleichmäßige Farbgebung von Spritzgussteilen
All diese Qualitätssicherungsmaßnahmen führen zu guten Ergebnissen. Dennoch treten manchmal Farb- und Glanzunterschiede zwischen einzelnen Bauteilen auf. Die Ursache der Unterschiede ist unter anderem auf den Spritzgießprozess zurückzuführen. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt (University Research Program, URP) des Ford Forschungszentrums in Aachen und des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen werden die Gründe für diese Qualitätsunterschiede untersucht. Ziel des Projekts ist die Vereinheitlichung der Farbgebung durch ein besseres Prozessverständnis. Hierauf aufbauend werden dann Leitlinien entwickelt. So soll in Zukunft ein noch einheitlicheres Farb- und Glanzbild des Fahrzeuginnenraumes gewährleisten werden.

Über das Ford Forschungszentrum Aachen
1994 gegründet, ist das Ford Forschungszentrum Aachen bis heute der einzige Forschungsstandort der Ford Motor Company außerhalb der USA. Rund 250 Wissenschaftler und Ingenieure aus über 25 Nationen arbeiten daran, zukünftige Mobilität ökologisch verträglich und sicher zu machen. Die Optimierung konventioneller Verbrennungsmotoren, die Hybridisierung und Elektrifizierung von Antrieben bilden dabei die Schwerpunkte. Für die Bereiche Fahrdynamik und aktive Sicherheitssysteme trägt das Ford Forschungszentrum Aachen weltweite Verantwortung. Weitere Themengebiete sind, Materialforschung, Telematik und neue Konzepte für den Fahrzeuginnenraum. Die Innovationen entstehen in Zusammenarbeit mit Universitäten, namhaften Instituten, Wettbewerbern und Zulieferern.

Weitere Informationen: www.ikv-aachen.de, www.ford.com

Institut für Kunststoffverarbeitung, Aachen

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