Die Montage von Teilen für Autodachluken ist eine komplexe Aufgabe, da zahlreiche Komponenten aufeinander abgestimmt sein müssen. Daher müssen die Hersteller die Abmessungen und Konstruktionen der verschiedenen Teile genau richtig auslegen. Zu den Teilen einer Dachluke gehören die Scheibe, der Vorhang, der Rahmen, der Schienenkörper, der Schieber/die Rolle, die Dichtungsleiste, die Schienenabdeckung, der Antriebsmotor und das Steuermodul.
Nicht alle Teile des Schiebedachs werden im Spritzgussverfahren hergestellt, obwohl dieses Fertigungsverfahren zur Herstellung der meisten im System verwendeten Komponenten zum Einsatz kommt. Zu den Gründen, warum Schiebedachkomponenten im Spritzgussverfahren gefertigt werden, gehören die Gewichtsreduzierung, die Kostensenkung und die Erzielung hoher Präzision bei komplexen Konstruktionen. Zu den wichtigsten Schiebedachteilen, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden, gehören:
- Abdeckung für die Schiene eines Autodachschiebedachs: Es gibt verschiedene Abdeckungen, die dazu dienen, die mechanischen Schienen zu verbergen. Sie werden in der Regel im Spritzgussverfahren aus Polypropylen (PP) hergestellt.
- Rahmen für Schiebedächer: Es handelt sich hierbei um komplexe Konstruktionen, die häufig aus glasfaserverstärkten Kunststoffen wie dem thermoplastischen Langfaser-Nylon 6 (PA6 LFT) oder Propylen mit 30%-Glasfasern hergestellt werden. Dies gewährleistet eine hohe strukturelle Festigkeit, obwohl sie um ein Vielfaches leichter sind als herkömmliche Metallrahmen.
- Blenden und Innenverkleidungen: Die Bedienfelder und die Innenverkleidungen werden größtenteils im Spritzgussverfahren aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polycarbonat (PC)/ABS-Mischungen hergestellt, um eine hohe Strapazierfähigkeit und eine ansprechende Optik zu gewährleisten.
- Mechanische Komponenten: Mehrere kleinere Bauteile, darunter Klammern, Zahnräder, Befestigungsstifte und Halterungen, sind für die Funktion des Schiebedachs von entscheidender Bedeutung. Diese kleineren Teile werden im Spritzgussverfahren aus langlebigen technischen Kunststoffen wie Nylon oder Polyoxymethylen (POM) hergestellt.
- Dichtungsstreifen: Das Extrusionsverfahren wird in der Regel zur Herstellung langer, durchgehender Streifen verwendet. Zum Herstellen von Dichtungsstreifen mit präzisen Formen für Fugen und Ecken, die eine perfekte Abdichtung gewährleisten, kommt jedoch das Spritzgießverfahren zum Einsatz.
Zusammenhang zwischen der Schienenabdeckung für das Schiebedach im Automobilbereich und anderen Bauteilen
Die Schienenabdeckung des Schiebedachs verdeckt die anderen Bauteile, die funktionale Aufgaben erfüllen. Sie bildet zudem die Verbindung zwischen dem Dachhimmel im Fahrzeuginnenraum und dem Schiebedachmechanismus. Die Schienenabdeckung ist mit verschiedenen wichtigen Bauteilen verbunden.
| Teile für Schiebedächer | Wie es an der Schienenabdeckung des Schiebedachs befestigt wird |
|---|---|
| Tragrahmen | Die Schiene wird mit Schrauben oder Klammern am Tragrahmen befestigt, dem wichtigsten Bauteil des Schiebedachmoduls. |
| Hauptdarsteller | Die Schienenabdeckung trägt häufig dazu bei, den Rand der Dachhimmelverkleidung zu befestigen. Das für den Dachhimmel verwendete Material wird in der Regel an den Rändern der Schiebedachöffnung eingeklipst oder eingesteckt. So schließt es bündig mit der Schienenabdeckung ab und sorgt für ein sauberes, hochwertiges Erscheinungsbild. |
| Führungsschienen | Die Schienenabdeckung verdeckt in erster Linie die Führungsschienen, die Antriebskabel und die mechanischen Teile, über die die Schiebevorrichtungen des Sonnenschutzes und der Glasscheibe laufen. |
| Sonnenschirm oder Sonnenrollo | Unabhängig davon, ob sich die Schiene des beweglichen Sonnenschutzes neben den Hauptführungsschienen befindet oder in diese integriert ist, wird sie von der Schienenabdeckung des Schiebedachs abgedeckt. |
Anforderungen des Kunden
Der Kunde wandte sich mit detaillierten Vorgaben zu Aufbau und Optik hinsichtlich der Fertigung von Schiebedachteilen an First Mold. Aufgrund der großen Länge des Schiebedachteils (ca. 110 cm) hatte der Hersteller zudem Bedenken, ob sich eine saubere Oberfläche ohne Mängel wie Verformungen erzielen ließe.
Neben der Ästhetik war es außerdem erforderlich, dass die Schienenabdeckung für das Autodach präzise Maßtoleranzen aufwies. Dies war notwendig für die zahlreichen Schnappverbindungen, die bei der Montage hergestellt werden. Eine falsche Maßtoleranz (über 0,05 mm) kann zu Problemen bei der Montage führen.
Herausforderungen
Komplexe Konstruktionen (einschließlich Hinterschneidungen und Vorsprünge) können Probleme beim Auswerfen verursachen. Die Handhabung großer Bauteile zur Vermeidung von Fehlern beim Spritzgießen, die Einhaltung enger Toleranzen für einen einwandfreien Betrieb (insbesondere leise und gleichmäßige Bewegung) sowie die Gewährleistung der Maßhaltigkeit sind einige der wichtigsten Herausforderungen auf dem Weg zum erfolgreichen Spritzgießen von Sonnendachkomponenten. Die Länge des Bauteils erfordert die Herstellung einer großen Form, was die Vorlaufzeit verlängert.
Die Konstruktionsvorgaben des Kunden erforderten besonderes Augenmerk auf Struktur und Optik. Dies bedeutete auch, dass Toleranzen und die Oberflächenbeschaffenheit der Form verstärkt berücksichtigt werden mussten. In der Automobilindustrie ist die Gewichtsreduzierung von Bauteilen für die Kraftstoffeffizienz von entscheidender Bedeutung. Dies wurde in den Vorgaben des Herstellers besonders hervorgehoben. First Mold sollte dabei helfen, die bisher dünnste Abdeckung für eine Dachschiene im Automobilbereich zu entwickeln.
Die wohl größte Herausforderung bei der Konstruktion dieses Produkts bestand darin, dass es eine gewisse Krümmung aufweisen sollte. Es war wichtig, die spezifischen Vorgaben des Kunden im Entwurf umzusetzen, ohne dabei Abstriche bei den Qualitätsstandards der Automobilindustrie zu machen.
Lösung
Der Kunde hatte einen engen Zeitplan für die Lieferung der Schiebedachteile an seine Investoren. First Mold’s Rapid Tooling Service spielte eine entscheidende Rolle dabei, dem Kunden zu helfen, das Produkt innerhalb von vier Wochen schnell auf den Markt zu bringen. Die glatte, glänzende Oberfläche der Form sorgte für ein einheitliches Erscheinungsbild des Bauteils, was eine der wichtigsten Anforderungen des Kunden war.
Um Fehler wie Unterfüllungen, Grat, Fließspuren und Einfallstellen zu vermeiden, hat First Mold die Spritzgießparameter – darunter Temperatur, Druck und Geschwindigkeit – genau abgestimmt.
Große, komplexe Konstruktionen, Hinterschneidungen und Vorsprünge führen naturgemäß zu längeren Zykluszeiten, die sich auf mehrere Minuten erstrecken können. Bei der Konstruktion der Form wurden jedoch eine angemessene Kühlung und Entlüftung berücksichtigt, sodass die Zykluszeit unter 90 Sekunden lag.
Es wurde erwartet, dass die Abdeckung mit anderen Teilen des Schiebedachs einrastet. Eine perfekte Passform gewährleistet eine leise und gleichmäßige Bewegung der Schiene, was für die Unterdrückung von Geräuschen, Vibrationen und Rauheit (NVH) wichtig ist. Daher betrug die vom Hersteller festgelegte Toleranz bzw. Maßgenauigkeit 0,02 mm.
First Mold erreichte diese Toleranz durch die Herstellung einer hochwertigen Form unter konsequenter Kontrolle der Prozessparameter. Zur Erzielung der glänzenden Oberfläche wurde bei der Endbearbeitung der Form CNC-Bearbeitung eingesetzt. Die strengen Qualitätskontrollen von First Mold stellen sicher, dass kein Aspekt der Formherstellung dem Zufall überlassen bleibt. Die fertige Form wurde zudem mehrfach getestet, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.
Vorteile für den Kunden durch die Zusammenarbeit mit First Mold beim Spritzguss von Schiebedachkomponenten
Dank des Rapid-Tooling-Service von First Mold gelang es dem Kunden, die strenge Frist des Projekts einzuhalten. Eine Nichteinhaltung der Frist hätte ihn Investitionen in Höhe von mehreren Millionen US-Dollar gekostet.
Zudem lieferte First Mold eine Form, mit der Teile hergestellt werden konnten, die den strengen Anforderungen an Aussehen und Leistung gemäß der Bauzeichnung des Herstellers entsprachen. Die von First Mold vorgenommenen Anpassungen ermöglichten es dem Hersteller, einwandfreie Sonnendachteile zu fertigen, wodurch eines seiner größten Probleme gelöst wurde. First Mold stand dem Kunden auch nach dem Verkauf weiterhin beratend zur Seite.
FAQ
First Mold verfügt über die Zertifizierung nach IATF 16949:2016, was das Engagement des Formenbauers für Qualitätsmanagementstandards unterstreicht. Darüber hinaus verfügt First Mold über die Zertifizierung nach ISO 9001:2015, die sein Bekenntnis zu gleichbleibender Qualität, Prozesskontrolle und Fehlervermeidung belegt.
Das hängt von der Größe des Bauteils ab. First Mold ist jedoch stets bestrebt, je nach Komplexität des Bauteils eine Lieferzeit von 4 bis 8 Wochen einzuhalten.
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