WO2021069365A1 - Beschichtungsvorrichtung und verfahren mit prägestation und druckstation - Google Patents

Beschichtungsvorrichtung und verfahren mit prägestation und druckstation Download PDF

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Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a coating device for coating a base body and to a method.
  • emboss or coat a body for decoration with a transfer layer of a hot stamping foil It is known to emboss or coat a body for decoration with a transfer layer of a hot stamping foil.
  • an embossing device has a holding device as the embossing receptacle, into which the workpiece to be embossed or coated is clamped.
  • An embossing tool is also provided which presses a hot embossing foil against the surfaces of the workpiece to be decorated, the embossing pressure being built up here between the embossing receptacle and the embossing tool.
  • the invention is based on the object of specifying a coating device for coating a base body and a method which improves the manufacture of such a base body and lowers production costs.
  • the invention is achieved by a coating device for coating a base body, in which the coating device has at least one holding device for fixing a base body, at least one embossing station and at least one printing station for applying one or more printed layers to at least a portion of a first surface of the base body and / or on at least a partial area of one or more film elements embossed on the base body and / or on at least one Subarea has one or more further printed layers applied to the base body, and that the embossing station has one or more embossing units for embossing one or more film elements on at least a subarea of a first surface of the base body and / or on at least one subarea one or more embossed on the base body further film elements and / or one or more printed layers applied to the base body on at least one partial area.
  • a method for coating a base body in particular with a coating device described above, the following steps being carried out in the method, in particular in the following sequence: a) fixing the base body in a folding device, b) embossing, in particular In an embossing station of the coating device, one or more film elements on at least a partial area of a first surface of the base body and / or on at least one partial area one or more further film elements embossed on the base body and / or on at least one partial area one or more printed layers applied to the base body , wherein the base body remains in the folding device, c) applying, in particular in a printing station of the coating device, one or more printing layers on at least a portion of a first surface of the base body and / or on at least one One or more film elements embossed onto the base body and / or one or more further printed layers applied to the base body on at least one sub-area, the base body remaining in the folding device, d) removal of the coated base body
  • the invention now makes it possible to improve the possibilities for coating a base body and, in particular, to increase the variety of functions and / or the variety of designs.
  • a variety of coatings can be carried out, which so far have only been carried out in completely, in particular temporally and spatially separate operations were.
  • the base body is preferably a rigid body which in particular has at least one area-wise curved, flat and / or uneven surface.
  • the base body and / or a surface of the base body, in particular the surface of the base body to be coated to be largely flat, in particular two-dimensionally flat, or 2.5-D deformed or three-dimensionally deformed.
  • the base body preferably comprises a component, in particular a vehicle part, a housing part, a cockpit component and / or a body part, an injection molded part, a 3D printed part and / or a component produced by means of machining and / or non-cutting manufacturing processes.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out before step a):
  • the base body advantageously comprises a plastic material which comprises a thermoplastic, in particular an impact-resistant thermoplastic.
  • the plastic material consists in particular of polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polybutadiene, polynitrile, polyester, polyurethanes, polymethacrylates, polyacrylates, polyamides, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), preferably acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), acrylic ester-styrene-acrylonitrile (ASA), ABS-PC, PET-PC, PBT-PC, PC-PBT and / or ASA-PC and / or copolymers or mixtures thereof.
  • the plastic material also has inorganic or organic fillers, preferably S1O2, Al2O3, T1O2, clay minerals, silicates, zeolites, glass fibers, carbon fibers, glass spheres, organic fibers or mixtures thereof.
  • the fillers are especially mixed with the plastic material in order to further increase the stability of the base body. Furthermore, these fillers can reduce the proportion of polymeric materials and thus reduce the manufacturing costs and / or the weight of the component. It is also possible that the plastic material also has inorganic or organic auxiliaries, which in particular improve the processability of the plastic material.
  • the material of the base body comprises steel, copper, brass and / or other metallic materials and / or alloys. It is also possible that the material of the base body comprises glass and / or wood.
  • the base body depending on the geometry and material of the base body, different holding devices are used, which are in particular individually adapted to the respective base body, preferably adapted in such a way that the holding devices fix the respective base body in a form-fitting and / or force-fitting manner. It is provided that the clamping force of the holding device is selected in such a way that distortion and / or deformation of the base body due to the clamping force is excluded.
  • the base body preferably remains in the holding device in a form-fitting and / or force-fitting manner in all process steps.
  • Register or register or register accuracy or register accuracy or register accuracy or position accuracy is to be understood in particular as a positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to one another.
  • the register accuracy should preferably be within a predetermined tolerance and should preferably be as high as possible.
  • the register accuracy of several elements and / or layers with respect to one another is particularly an important feature in order to increase process reliability.
  • the positionally accurate positioning takes place in particular by means of sensory, preferably optically detectable, registration marks or the position markings. In particular, these registration marks or position markings represent either special separate elements or areas or layers or are themselves part of the elements or areas or layers to be positioned.
  • the one or more film elements of the one or more film elements are embossed in exact register with the one or more further film elements, in particular with one or more register marks of the optical features of the one or more further film elements and / or the Holding device are detected and used to control the embossing.
  • the holding device can be opened and / or closed mechanically and / or hydraulically and / or pneumatically and / or electrically and / or by hand. It is furthermore also possible that the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out before step a):
  • Feeding and / or arranging the base body in the holding device Feeding and / or arranging the base body in the holding device.
  • the main body is preferably fed and / or arranged by human hands, by a conveying device which opens into the holding device, and / or in a completely automated manner, for example by a robot.
  • the coating device has at least one movably mounted tool carrier, in particular a vertically or horizontally arranged turntable or sliding table, in particular with a linear drive.
  • at least one holding device is arranged on this.
  • the at least one holding device, in particular together with the fixed base body, is preferred by means of the tool carrier at least between the at least one embossing station and / or the at least one printing station and / or the at least one pretreatment station and / or the at least one testing station and / or the at least one Movable cleaning station.
  • the coating device has a number n stations, in particular the at least one embossing station, the at least one pretreatment station, the at least one cleaning station and / or the at least one printing station, and that at least n holding devices are arranged on the at least one tool carrier .
  • the coating device has at least one adjusting device for moving the holding device and / or the at least one holding device arranged on the at least one common tool carrier between the stations of the coating device. It is preferably possible here for one or more holding devices to be mounted on the at least one tool carrier and for these to be moved together with the at least one tool carrier by means of the adjusting device.
  • the at least one adjusting device comprises at least one servo drive and / or at least one hydraulic drive and / or at least one pneumatic drive and / or at least one electric drive.
  • the actuating device further preferably comprises one or more linear drives, in particular one or more high-precision linear drives, which in particular allow the at least one tool carrier to move in one spatial direction, preferably in two spatial directions, more preferably in three spatial directions.
  • one or more linear drives in particular one or more high-precision linear drives, which in particular allow the at least one tool carrier to move in one spatial direction, preferably in two spatial directions, more preferably in three spatial directions.
  • the linear drive has a rotary drive which converts a rotary movement into a linear, translational movement via a gear, in particular a spindle. It is also possible for the linear drive to include a direct linear drive or linear motor, in which a linear, translational drive is possible directly, in particular via magnetic fields.
  • a linear drive with a gear or spindle has a positioning accuracy of +/- 50 pm or less, preferably of +/- 30 pm or less.
  • a direct linear drive or linear motor has a positioning accuracy of +/- 10 pm or less, preferably of +/- 5 pm or less, which is to be understood here as a high-precision linear drive.
  • the high positioning accuracy of a high-precision linear drive can be achieved by an incremental or absolute direct measuring system on the linear drive, whereby the direct measuring system is coupled directly to the drive components of the linear drive and works on the basis of measuring scales (with or without prior calibration).
  • the coating device has at least one process control device which controls the actuating device in particular in such a way that the one or more holding devices are cyclically fed to two or more stations of the coating device in a predefined sequence, in particular in a sequence: embossing station - printing station, printing station - embossing station, pretreatment station - embossing station - printing station, embossing station - pretreatment station - printing station, pretreatment station - embossing station - pretreatment station - printing station.
  • UV electromagnetic radiation in the ultraviolet spectral range
  • IR electromagnetic radiation in the infrared spectral range
  • the one or more holding devices prefferably be fed to a station several times.
  • steps b) and c) are carried out one or more times and / or are carried out in any order. It is further preferred that the cycle times of steps b) and c) are each between 1 s and 300 s, preferably between 5 s and 120 s, in particular between 20 s and 30 s.
  • the at least one tool carrier on which the at least one holding device is arranged is in an embossing position before step b) Carrying out step b) and / or before step c) is moved into a printing position for carrying out step c).
  • the embossing station prefferably has at least one turret head, which is preferably mounted rotatably about at least one axis and is translationally movable along at least one axis, in particular wherein the turret head comprises one or more die receptacles that receive one or more dies.
  • the one or more dies are interchangeably mounted on the one or more die holders of the at least one turret head, preferably each die holder having a quick-change system for replacing the die without tools, preferably the quick-change system having a dovetail bracket and / or a clamping lever to exchange the die.
  • the quick-change system comprises a punch holding plate which has thermal insulation and / or a quick-release fastener, in particular at least one tensioning lever and / or at least one dovetail holder, and / or a direct heater integrated in the punch holding plate.
  • the thermal insulation preferably ensures that the heat generated during the embossing process is not transferred to other components of the coating device.
  • the one or more embossing stamp receptacles and the one or more embossing stamps are coded, are preferably coded by means of RFID chips.
  • the advantage preferably arises that this enables the coating device to recognize the embossing die used and, for example, process parameters specially adapted for this are provided from a database of the computing unit of the coating device.
  • the one or more embossing punches not mounted on the turret head are temporarily stored in a holder of the coating device for preheating.
  • the heating range is preferably between 0.degree. C. and 300.degree. C., in particular between 80.degree. C. and 250.degree.
  • the one or more dies each have at least one direct heater for rapid heating of the die.
  • the one or more embossing dies in particular have heating wires and the advantage of saving energy is preferably obtained. It is preferably provided that the heating range of the one or more embossing dies is between 0 ° C and 300 ° C, in particular between 80 ° C and 250 ° C.
  • the one or more stamps comprise a material or a combination of materials selected from: steel, silicone, plastic, aluminum, copper, brass and / or magnesium.
  • the embossing station prefferably has at least one foil feed unit, the foil feed unit comprising two or more foil shafts which wind up and unwind two or more foil webs, the two or more film webs are preferably arranged parallel to one another and are preferably pushed in or out between the die and the base body.
  • the foil feed unit comprising two or more foil shafts which wind up and unwind two or more foil webs
  • the two or more film webs are preferably arranged parallel to one another and are preferably pushed in or out between the die and the base body.
  • two or more film webs of different structures, colors, surface properties, etc. can be used, so that a great variety of designs and functions of the coated base bodies result.
  • the set-up times are reduced since the frequency of changing the film webs between the individual embossing steps can be reduced.
  • the at least one film feed unit has at least one splicing aid and / or that the two or more film shafts can be removed, in particular to change the film.
  • a splicing aid is understood to mean, in particular, a device for joining together film webs, in particular by means of adhesive tapes.
  • the splicing aid comprises a vacuum unit which, in particular, generates a vacuum in the area of the adhesive point, so that the two or more film webs can be glued together without air inclusions.
  • the particularly removable film corrugations enable film webs to be changed quickly and easily.
  • the film feed unit has, in particular, at least one double and / or multiple winding and unwinding, with which two and / or more film webs are wound or unwound. It is preferably provided that the film feed unit further has at least one height-adjustable deflection roller, at least one brake drive and / or at least one electrical swivel roller for film relaxation. It is also possible for the film feed unit to include at least one servo drive which drives one or more film shafts. It is also possible that the film feed unit comprises at least one adjustable pressure roller.
  • the coating device has at least one film control unit that checks the two or more film webs for film tears, film end and / or film supply, preferably by means of at least one sensor and / or by means of two or more servomotors which are connected to the two or more film shafts are arranged.
  • the senor is an optical sensor, for example a camera.
  • a check is preferably carried out using image processing methods and, for example, if a malfunction is detected, it can send a signal to the machine setter so that the latter can rectify it.
  • the at least one printing station comprises a digital printing station and / or inkjet printing station and / or pad printing station and / or inkjet printing station. It is further preferred that the at least one printing station comprises at least one printing unit, which in particular has at least one print head.
  • the at least one printing unit has at least one linear drive, in particular at least one high-precision linear drive, which allows the at least one printing unit to move in one spatial direction, preferably in two spatial directions, more preferably in three spatial directions.
  • the at least one print head of the at least one print unit has at least one linear drive, in particular at least one high-precision linear drive, which allows the at least one print head to move in one spatial direction, preferably in two spatial directions, more preferably in three spatial directions.
  • the one or more printing layers it is particularly possible for the one or more printing layers to be applied by means of digital printing and / or inkjet printing and / or inkjet printing and / or pad printing.
  • the at least one print head applies the one or more print layers.
  • the one or more printing layers have one or more materials, in particular selected from: printing ink, in particular printing ink with colors from the CMYK and / or RGB color model and / or special colors and / or transparent printing ink, in particular clear varnish and / or protective lacquer (ClearCoat), and / or adhesive, in particular cold adhesive and / or UV adhesive, and / or lacquers.
  • the result of the method is in particular that the application of the one or more printing layers in step c) is carried out by means of one or more print heads, which printing ink, in particular printing ink with colors from the CMYK and / or RGB color model and / or special colors and / or have transparent printing ink, in particular clear lacquer and / or protective lacquer (ClearCoat), and / or adhesive, in particular cold adhesive and / or UV adhesive, and / or lacquers, which are preferably applied as a printing layer on the at least part of the first surface of the base body and / or the at least one sub-area of the one or more film elements embossed on the base body and / or on the at least one sub-area of the one or more further printed layers applied to the base body are applied. It is also provided that the one or more printing layers applied to the base body are partially cured and / or fully cured.
  • the coating device has at least one UV irradiation unit for UV pre-curing, in particular pinning, of one or more printing layers of the one or more printing layers and / or at least one UV irradiation unit for completely curing one or more printing layers of the one or a plurality of printed layers, the UV irradiation unit comprising a light source which emits UV radiation and which emits light preferably in the wavelength range from 385 nm to 405 nm.
  • the one or more printing layers to be hardened comprise one or more materials selected from: UV glue, cold glue, glue, varnish and / or ink.
  • the UV pre-curing works with a comparatively low power of the UV irradiation unit, the power consumption of a corresponding UV LED being between 1 watt and 5 watt, for example.
  • the UV irradiation unit for complete curing works with a comparatively high output of the UV irradiation unit, the power consumption of a corresponding UV LED being, for example, between 10 watts and 50 watts.
  • the at least one UV irradiation unit comprises at least one linear drive, in particular at least one high-precision linear drive, which allows the at least one UV irradiation unit to move in one spatial direction, preferably in two spatial directions, more preferably in three spatial directions.
  • the method preferably comprises the following step, the step being carried out in step c): UV radiation, in particular pinning, by means of a UV light, preferably a UV LED, for pre-curing one or more printing layers of the one or more printing layers, in particular UV glue, cold glue, glue, varnish and / or ink, in particular where the Irradiation with light, in particular from the wavelength range from 385 nm to 405 nm, is carried out.
  • a UV light preferably a UV LED
  • the method particularly preferably further comprises the following step, the step in step c) being carried out:
  • UV irradiation by means of a UV light preferably a UV LED
  • a UV light preferably a UV LED
  • UV adhesive preferably UV adhesive, cold adhesive
  • Adhesive, lacquer and / or ink in particular where the irradiation is carried out with light, in particular from the wavelength range from 385 nm to 405 nm.
  • At least one pretreatment station is also provided.
  • the coating device has at least one pretreatment station for pretreating a partial area of the surface of the base body, the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more printed layers applied to the base body, in particular selected by one or more processing methods from: Fumigation, flame treatment, plasma treatment, fluorination, irradiation, cleaning, surface activation, coating, ionization.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out one or more times before step b) and / or before step c): Pretreatment of the at least one sub-area of the first surface of the base body and / or the at least one sub-area of the one or more film elements embossed on the base body and / or the at least one sub-area of the one or more printed layers applied to the base body, in particular selected by one or more processing methods from: fumigation, flame treatment, plasma treatment, fluorination, irradiation, cleaning, surface activation, ionization, coating.
  • the pretreated surface is particularly “accessible” for the processing processes carried out and degeneration - due to the temporal proximity - is largely avoided. This significantly increases the effectiveness of the pretreatment and, for example, improves the flake properties between the base body and the one or more film elements and / or the one or more printed layers.
  • the ionization enables the electrostatic charge to be reduced, as a result of which the embossing of the one or more foil elements is made more efficient.
  • the ions are transported by electrically operated fan elements, due to the comparatively large effective range of approx. 500 mm, a special height adjustment is unnecessary. Since the ionization function is invisible to the operator, an integrated monitoring function signals any malfunction of the unit in the control system.
  • the coating device preferably has at least one test station for the optical inspection of at least a partial area of the surface of the base body, the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more on the base body applied print layers by means of an optical sensor, in particular a camera.
  • step b) and / or step c) a visual inspection of the at least one sub-area of the surface of the base body and / or the at least one sub-area of the one or more film elements embossed on the base body and / or the at least a partial area of the one or more printed layers applied to the base body is carried out by means of an optical sensor, in particular a camera.
  • Such an optical test is preferably carried out using image processing methods and can be used, for example, to optimize process parameters, for example by integrating them into a corresponding control loop, in order to further reduce the reject rates.
  • This optical inspection can also be used for quality assurance.
  • This optical check can take place several times at different times in the process, for example after the embossing process and / or after the pretreatment and / or after the printing process and / or after cleaning processes and / or after the coated base body has been removed from the holding device and / or after others Machining processes.
  • the coating device has at least one cleaning station, in particular for cleaning at least one surface of the base body and / or one or more film elements embossed on the base body and / or one or more printed layers applied to the base body by means of brushes and / or compressed air and / or suction and / or CO2 snow jet and / or adhesive tape, in particular by means of a lifting tape cleaner and / or roller tape cleaner.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out before and / or after step b), and / or before and / or after step c):
  • This process for example, cleans the exposed surface of waste products from the embossing process.
  • the cleaning process is preferably carried out here while the base body is still in the holding device. This preferably ensures that the base body is securely fixed during the cleaning process, so that cleaning methods can also be used which require stable fixing of the product to be cleaned.
  • the coating device prefferably has at least one flow box, preferably at least one fan, for reducing and / or avoiding dust, in particular with this / this blowing filtered ambient air or room air with excess pressure into the work space.
  • the method it is preferably possible that before and / or during and / or after step b) and / or step c) the penetration of dust into the working space is reduced, in particular avoided, by means of excess air pressure. This has the advantage that no dust particles or other particles from outside get into the work space, so that, for example, no dust inclusions arise during embossing or printing.
  • the working space is preferably sealed off from the environment and particularly preferably lockable from the environment.
  • the work space comprises that space in which the at least one embossing station, the at least one printing station, the at least one pre-treatment station, the at least one cleaning station and / or the at least one test station are arranged.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step after step d) is carried out in one or more further systems:
  • the coated base body with sensors that are sensitive to touch and / or approach, individual programming can be visualized through the appropriate decoration on the surface in accordance with the corporate identity.
  • sensors can be resistive or capacitive touch sensors.
  • the embossing of the one or more film elements in step b) is preferably carried out by means of roll-off embossing and / or partial roll-off embossing and / or stroke embossing. Furthermore, it is also possible to use corresponding embossing processes for this purpose, which are specially optimized for three-dimensionally shaped surfaces and as these are described in DE 102012109315 A, for example.
  • the embossing of the one or more film elements in step b) is carried out by means of one or more embossing dies, which apply a film or one or more cutouts of a film as a film element to the at least one partial area of the first surface of the base body and / or the at least a partial area of the one or more further film elements embossed on the base body and / or on the at least a portion of the one or more printing layers applied to the base body are applied.
  • the one or more embossing rollers are preferably correspondingly adapted to the shape of the base body and / or enable a corresponding contour sequence with respect to the surface contour of the first surface of the base body or are adapted to this in their guidance and in their rolling behavior.
  • suitable foils are, in particular, transfer foils, for example industrial stamping foils or cold stamping foils, but also laminating foils.
  • Transfer foils which comprise a carrier layer and a transfer layer that can be detached from this are particularly suitable for use here.
  • the carrier layer here preferably consists of a plastic film, for example a PET film with a thickness between 5 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • the transfer layer has one or more layers, which are preferably selected from: one or more decorative layers, one or more functional layers, one or more protective layers, one or more adhesion promoting layers, one or more barrier layers, one or more conductive layers.
  • release layers which improve the releasability, are arranged between the carrier layer and the transfer layer.
  • Such layers preferably contain waxes and / or silicones and / or polymers.
  • such a transfer film is designed as a hot stamping film, it preferably has a thermally activatable adhesive layer on the side of the transfer film facing away from the carrier layer, which is in particular formed by the thermal energy of the die and / or the embossing roller can be activated.
  • the carrier film is then pulled off again with the portions of the transfer layer that were not acted upon by the embossing die and / or the embossing roller.
  • a UV-curable adhesive layer is applied to the base body and / or on the side of the transfer film facing away from the carrier layer, in particular printed, for example by means of gravure printing and / or offset printing and / or flexographic printing and / or inkjet printing and / or pad printing and activated and hardened by means of UV radiation after the cold stamping foil and base body have been brought together.
  • the carrier film is then peeled off again with the portions of the transfer layer that were not in contact with the adhesive layer.
  • the transfer layer of the transfer film may further have recesses made, for example, by means of punching or cutting or laser action, or for the transfer layer to be provided in the form of patches on the carrier layer.
  • Such transfer layers also preferably have one or more carrier films for stabilizing the transfer layer. This also results in the advantage that “sensitive” functional and decorative layers receive additional protection from the thermal and mechanical loads of the embossing process or the subsequent process steps.
  • a laminating film is used as the film in step b) and, during the embossing, at least one section of the laminating film determined by the shape of the embossing die with activation of an adhesive layer of the laminating film or an adhesive layer provided between the surface of the base body and the laminating film as a film element is applied.
  • Laminating foils preferably do not have a “detachable” carrier layer, ie the carrier layer and the further layers form a bond that is firmly adhered to one another.
  • Laminating foils preferably have one or more of the following layers: one or more decorative layers, one or more functional layers, one or more protective layers, one or more carrier layers, one or more adhesion promoting layers, one or more carrier foils, one or more barrier layers, one or more conductive layers.
  • the laminating foils preferably have recesses made by punching and / or cutting and / or laser action or are fed to the embossing process during the embossing in the form of labels, labels or similar individual elements, which can in particular be arranged on an auxiliary carrier.
  • the one or more film elements applied by means of the one or more embossing dies or embossing rollers preferably have a shape which is determined by the design of the one or more embossing dies or embossing rollers, the shaping of the film or the transfer layer of the film and / or by further measures , as described below, can be predetermined to a large extent.
  • these film elements are determined by the corresponding layer structure of the film used for the embossing or the transfer layer of the film used for the embossing.
  • the one or more film elements thus preferably have one or more layers, selected from: one or more decorative layers, one or more functional layers, one or more protective layers, one or more adhesive layers, one or more adhesive layers, one or more carrier layers, a or several carrier foils.
  • the one or more film elements and / or the one or more further film elements each have at least one Decorative layer and / or at least one functional layer, in particular a layer with an electrical functionality, in particular comprising one or more elements selected from touch sensors, antennas, electromagnetic shielding, electrically non-conductive, metallic layers to avoid electrostatic charging, display, LED, electrical circuit, Solar cell, at least one, in particular, post-curable protective layer and / or at least one adhesion promoting layer.
  • a decorative layer or the decorative layers preferably consist of one or a combination of the following decorative layers:
  • Transparent or translucent or opaque lacquer layer containing dyes and / or pigments, in particular organic / inorganic pigments, luminescent and / or fluorescent pigments and / or dyes, optically variable pigments, thermochromic pigments and / or dyes, metallic pigments, magnetically alignable pigments
  • Layer with an optically active surface relief in particular a diffractive and / or refractive surface relief, a holographic surface relief, a surface relief containing refractive structures, diffractive structures, in particular lens structures, microlens arrangements, microprisms, micromirrors, matt structures, in particular isotropic and / or anisotropic matt structures and / or a combination of any such structures;
  • reflective layers in particular metallic or dielectric reflective layers
  • high-index or low-index layers in particular with refractive indices that differ by more than +/- 0.2 from a refractive index of 1.5;
  • liquid crystal layers in particular cholesteric and / or nematic liquid crystal layers
  • Thin-film layers which show an optically variable color change effect, in particular a three-layer structure, comprising an absorber layer, a dielectric spacer layer and an optional reflective layer or, alternatively, comprising a multiple sequence of alternating high-index and low-index transparent layers.
  • Each individual decorative layer can be designed over part of the surface in the form of a pattern, in particular to achieve a desired graphic decoration.
  • the decorative layers are preferably arranged in register relative to one another.
  • the functional layer or layers preferably consist of one or a combination of the following functional layers: Layers with an electrical functionality, in particular comprising one or more elements selected from: touch sensor, antenna, electromagnetic shielding, electrically non-conductive, metallic layers to avoid electrostatic charge, display, LED, electrical circuit, solar cell, layer with a magnetic functionality, for example a magnetic barcode, layers with mechanical functionality, for example reinforcing elements or stiffening elements made of metal and / or plastic and / or woven and / or non-woven fiber layers and / or fibrous aggregates and / or fibrous additional layers, layers with optical functionality, for example anti-reflective layers or reflective layers, Layers with tactile functionality, for example soft-touch surface coatings.
  • Layers with an electrical functionality in particular comprising one or more elements selected from: touch sensor, antenna, electromagnetic shielding, electrically non-conductive, metallic layers to avoid electrostatic charge, display, LED, electrical circuit, solar cell, layer with a magnetic functionality, for example a magnetic barcode, layers with mechanical functionality, for example reinforcing elements
  • the foil used in step b) is a busy stamping foil comprising a carrier layer and a transfer layer detachable therefrom and / or in step b) at least one section of the transfer layer determined by the shape of the stamping die with activation of an adhesive layer of the transfer layer or a between the base body and the transfer layer provided adhesive layer is applied as a film element.
  • a transfer film in particular a cold stamping film, comprising a carrier layer and a transfer layer detachable therefrom, is used as the film in step b), which film, in particular, an adhesive layer on the transfer layer and / or on a portion of the surface of the base body selected from cold adhesive and / or UV adhesive, in particular by means of an inkjet print head, is applied in a first area, but is not applied in a second area, in particular by means of the embossing die the transfer film is guided against the surface of the base body, activating the adhesive layer and the transfer film is peeled off again, so that a section of the transfer layer determined by the shape of the first area is applied as a film element.
  • film in particular, an adhesive layer on the transfer layer and / or on a portion of the surface of the base body selected from cold adhesive and / or UV adhesive, in particular by means of an inkjet print head, is applied in a first area, but is not applied in a second area, in particular by means of the embos
  • the adhesive layer is preferably cured by means of high-energy electromagnetic radiation, for example by means of UV radiation and / or IR radiation and / or electron beams.
  • the hardening can take place in particular before and / or during and / or after the application of the transfer layer to the adhesive layer. If the curing takes place before the transfer layer is applied to the adhesive layer, the adhesive layer can thereby be pre-cured in order, for example, to increase (IR irradiation) or reduce (UV irradiation) the viscosity of the adhesive layer in a targeted manner. If the hardening takes place during the application of the transfer layer to the adhesive layer, the hardening can take place with the carrier layer still connected to the transfer layer. The hardening takes place after When the transfer layer is applied to the adhesive layer, curing can take place from the top of the base body with the carrier layer already peeled off from the transfer layer and the transfer layer exposed.
  • the one or more printing layers and / or the one or more further printing layers can be cured separately.
  • the thickness of the base body is preferably chosen so that the one or more film elements on the one hand and the one or more further film elements on the other hand are spaced apart from one another in such a way that an optical depth effect is generated by the interaction of the one or more film elements and one or more further film elements.
  • the decoration on both sides by the one or more film elements and the one or more further film elements can provide a different visual appearance of the base body from different sides.
  • a combination of decorative films and functional foils By using one or more film elements and one or more further film elements, a combination of decorative films and functional foils.
  • a decoration can take place on one side of the base body and an application of a functional element, for example a touch sensor or an antenna or a display, can take place on the other side of the base body.
  • the coating device has a turning device for the base body.
  • the adjusting device has a further tool carrier for the turned base body, since it is in particular possible that the rear side of the base body is shaped differently than the front side of the base body.
  • the turning device it is preferably possible for the turning device to have, for example, a robot arm which removes the base body from one tool carrier, rotates the base body accordingly and places or arranges it in the rotated position in the further tool carrier.
  • step c When printing in step c), it is possible that an at least further sub-area within the at least one sub-area of the first surface of the base body and / or the at least one sub-area of the one or more film elements embossed on the base body and / or the at least one sub-area of the or several further printed layers applied to the base body.
  • the printing takes place in particular on the free surfaces of the base body and / or the one or more film elements embossed on the base body and / or on the one or more further printing layers applied to the base body.
  • the at least one further sub-area lies only in the exposed first sub-area of the surface of the base body.
  • the printing takes place in particular next to or adjacent to the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more further printed layers applied to the base body.
  • the at least one further sub-area lies both within the at least one sub-area in which the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more further printed layers applied to the base body are applied, as well as in the exposed first partial area of the surface of the base body.
  • the printing overlaps both the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more further printed layers applied to the base body and the exposed first partial area of the surface of the base body, at least in some areas.
  • the one or more print layers are applied in precise register with the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more additional print layers applied to the base body, including in particular one or more register marks or optical features of the one or more film elements embossed on the base body and / or the one or more further printing layers applied to the base body and / or the folding device can be detected, for example with a camera, and used to control the application of the one or more printing layers.
  • the application of the one or more printed layers in the at least one further sub-area preferably represents at least one decoration or a visually recognizable design element which, for example, includes a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a motif, a symbol, a logo Portrait, a pattern, a grid, an alphanumeric character, a text and the like can be.
  • a visually recognizable design element which, for example, includes a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a motif, a symbol, a logo Portrait, a pattern, a grid, an alphanumeric character, a text and the like can be.
  • FIGS. 1a-1f clarify with the aid of several schematic
  • FIG. 2a, 2b each illustrate a schematic representation of a coating device for setting a coated base body.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a
  • Coating device for coating a base body Coating device for coating a base body.
  • Fig. 6 illustrates an exemplary representation of a
  • Fig. 8 shows an exemplary representation of a UV
  • 9a shows an exemplary representation of a base body 9b shows an exemplary illustration of a holding device
  • FIGS. 1a to 1f A method for producing a coated base body is described below with reference to FIGS. 1a to 1f:
  • FIG. 1a shows a holding device 20 in which a base body 10 is fixed, preferably fixed in a form-fitting and / or force-fitting manner. It is provided in particular that the holding device 20 can be opened and / or closed mechanically and / or hydraulically and / or pneumatically and / or electrically and / or by hand.
  • the base body 10 is preferably inserted by human hands, by a conveying device which opens into the holding device 20, or in a completely automated manner, for example by a robot.
  • the base body 10 is preferably a rigid body, which in particular has at least one area-wise curved, flat and / or uneven surface.
  • the base body 10 and / or a surface of the base body 10, in particular the surface of the base body 10 to be coated is largely flat, in particular two-dimensionally flat, or 2.5-D-deformed or three-dimensionally deformed.
  • the base body 10 further preferably comprises a component, in particular a vehicle part, a housing part, a cockpit component and / or a body part, an injection molded part, a 3D printed part and / or a component produced by means of machining and / or non-cutting manufacturing processes.
  • a component in particular a vehicle part, a housing part, a cockpit component and / or a body part, an injection molded part, a 3D printed part and / or a component produced by means of machining and / or non-cutting manufacturing processes.
  • one or more film elements 11 are then placed on at least a partial area of a first, in particular in an embossing station 30 of the coating device 50 Surface of the base body 10 is applied.
  • one or more film elements 11 are applied to at least one sub-area of one or more further film elements 11 embossed on the base body 10 and / or one or more printing layers 12 applied to the base body 10 on at least one sub-area.
  • the base body 10 remains in the folding device 20 during the embossing.
  • the base body 10 fixed in the folding device 20 is shown, which is located at the embossing station 30.
  • the embossing station 30 has an embossing unit 31 which, in this embodiment, has an embossing die 32 and a film feed unit 36.
  • the film feed unit 36 comprises two film shafts 34 which unwind and unwind the film webs 33.
  • the stamping die 32 is moved in a translatory manner in the direction of the base body 10, as indicated by the arrow.
  • the film element 11 is then applied to the base body 10.
  • the base body 10 coated with a film element 11 is shown in FIG. 1c.
  • the base body 10 is preferably arranged in a fixed manner in the folding device 20. However, it is also possible for one or more film elements 11 to be embossed onto the base body 10.
  • the embossing station 30 preferably has at least one embossing unit 31 which comprises one or more embossing dies 32. It is also possible for the coating device 50 to have at least one film feed unit 36, the film unit comprising two or more film shafts 34 which wind up and unwind two or more film webs 33, the two or more film webs 33 preferably being arranged parallel to one another and preferably be pushed in or out between the die 32 and the base body 10.
  • the at least one film feed unit 36 has at least one splicing aid and / or that the two or more film shafts 34 can be removed, in particular to change the film.
  • the one or more stamping dies 32 are preferably moved in a translatory manner in the direction of the base body 10 until the film element 11 comes into contact with the base body 10. Once the contact has been established, an in particular predefined embossing pressure is then applied and the film element 11 is embossed onto the base body 10 by means of heat input. It is possible that the one or more embossing dies 32 each have at least one direct heater for rapid heating of the embossing die 32. Furthermore, it is provided in particular that the flesh area of the one or more embossing dies 32 is between 0 ° C and 300 ° C, in particular between 80 ° C and 250 ° C.
  • embossing of the one or more film elements 11 in step b) is carried out by means of roll embossing and / or partial roll embossing and / or flub embossing.
  • a hot stamping foil comprising a carrier layer and a transfer layer detachable therefrom is used as the foil 33 in step b) and / or in step b) at least one section of the transfer layer determined by the shape of the stamping die 32 with activation of a Adhesive layer of the transfer layer or an adhesive layer provided between the base body 10 and the transfer layer is applied as a film element 11.
  • a transfer film in particular a cold stamping film, comprising a carrier layer and a transfer layer detachable therefrom, is used as the film 33 in step b).
  • the cold stamping film which is applied to the transfer layer and / or to a partial area of the surface of the base body 10 is preferably an adhesive layer, in particular selected from Cold adhesive and / or UV adhesive, in particular by means of an inkjet print head 42, applied in a first area and, however, not applied in a second area.
  • the transfer film is guided against the surface of the base body 10 by means of the die 32, the adhesive layer is activated and the transfer film is removed again, so that a section of the transfer layer determined by the shape of the first area is applied as the film element 11.
  • a laminating film is used as the film 33 in step b) and, during the embossing, at least one section of the laminating film determined by the shape of the embossing die 32 with activation of an adhesive layer of the laminating film or one provided between the surface of the base body 10 and the laminating film Adhesive layer is applied as a film element 11.
  • the base body 10 coated with a film element 11 is shown, which is located at the printing station 40, the base body 10 still remaining in the holding device 20.
  • the printing station 40 has a printing unit 41 which comprises two print heads 42. It is furthermore also possible for the printing station 40 to have at least one printing unit 41, which in turn comprises one or more print heads 42 and by means of which the one or more print layers 12 are applied.
  • one or more printed layers 12 are then applied, in particular in a printing station 40 of the coating device 50, to at least a partial area of the one or more film elements 11 embossed on the base body 10.
  • one or more printing layers 12 are applied to at least a partial area of a first surface of the base body 10 and / or one or more further printing layers 12 applied to the base body 10 on at least one partial area. It is provided in particular that the base body 10 remains in the holding device 20.
  • the one or more printing layers 12 are applied by means of digital printing and / or inkjet printing and / or inkjet printing and / or pad printing.
  • the one or more printing layers 12 are applied in step c) by means of one or more print heads 42, which printing ink, in particular printing ink with colors from the CMYK and / or RGB color model and / or special colors and / or have transparent printing ink, in particular clear lacquer and / or protective lacquer (ClearCoat), and / or adhesive, in particular cold adhesive and / or UV adhesive, and / or lacquers, which are preferably used as a printing layer 12 on the at least part of the first surface of the base body 10 and / or the at least one sub-area of the one or more film elements 11 embossed on the base body 10 and / or on the at least one sub-area of the one or more further printing layers 12 applied to the base body 10.
  • print heads 42 which printing ink, in particular printing ink with colors from the CMYK and / or RGB color model and / or special colors and / or have transparent printing ink, in particular clear lacquer and / or protective lacquer (Clear
  • the base body 10 coated with a film element 11 and a printing layer 12 is shown, this being furthermore fixed in the holding device 20 in a form-fitting and / or force-fitting manner.
  • Fig. 1f the removal of the coated base body 10 from the holding device 20 is shown in a further step. This is indicated by the arrow. After the coated base body 10 has been removed, it is then possible to carry out further processing steps, which are preferably carried out in separate systems.
  • the method includes the further step, in particular wherein the step after the coated base body 10 has been removed from the holding device 20 is carried out in one or more further systems: Flooding, overmolding and / or spray painting of the coated base body 10, and / or preferably lamination of sensors, in particular sensors that are sensitive to contact and / or approach, onto the coated base body 10, in particular onto the back of the coated base body 10.
  • FIG. 2a shows a schematic representation of the coating device 50, comprising a tool carrier 21, which is preferably designed as a turntable, and the holding device 20, not shown in this figure, moves together with the base body 10 between the embossing station 30 and the printing station 40.
  • FIG. 2b also shows a schematic representation of the coating device 50, the coating device 50 in this embodiment variant having a tool carrier 21 which comprises a sliding table and / or a linear unit 23 and the holding device 20 with the base body fixed therein in a form-fitting and / or force-fitting manner 10 moves between the embossing station 30 and the printing station 40.
  • a tool carrier 21 which comprises a sliding table and / or a linear unit 23
  • the holding device 20 with the base body fixed therein in a form-fitting and / or force-fitting manner 10 moves between the embossing station 30 and the printing station 40.
  • FIG. 3 illustrates an embodiment of the coating device 50 according to FIG. 2b, in which the tool carrier 21 comprises a sliding table and / or a linear unit.
  • the coating device 50 has an adjusting device 22 which translates the tool carrier 21 between the embossing station 30 and the printing station 40, as indicated by the double arrow.
  • a holding device 20 is also arranged on the tool carrier 21, in which the base body 10 is arranged in a fixed manner, in particular in a form-fitting and / or force-fitting manner.
  • the coating device 50 further comprises a process control device 60.
  • the process control device 60 comprises one or more microprocessors, peripheral components for controlling the embossing station 30, the printing station 40 and the actuating device 22, as well as corresponding software components.
  • the coating device 50 has at least one holding device 20 for fixing a base body 10, at least one embossing station 30 and at least one printing station 40, for applying one or more printing layers 12 to at least a portion of a first surface of the base body 10 and / or has at least a partial area of one or more foil elements 11 embossed on the base body 10 and / or at least a partial area of one or more further printed layers 12 applied to the base body 10, and that the embossing station 30 has one or more embossing units 31 for embossing one or more foil elements 11 on at least a partial area of a first surface of the base body 10 and / or at least a partial area one or more further film elements 11 embossed on the base body 10 and / or at least a partial area one or more printed layers 12 applied to the base body 10 is.
  • the embossing station 30 has at least one embossing unit 31 for embossing one or more film elements 11.
  • the embossing unit 31 preferably has at least one turret head 35 on which at least one embossing die 32 is mounted. In the variant embodiment shown in FIG. 3, four embossing dies 32 are arranged on the turret head 35.
  • the embossing station 30 may have at least one turret head 35, which is preferably mounted so as to be rotatable about at least one axis and can be moved translationally along at least one axis.
  • the turret head 35 comprises one or more stamping punch receptacles which receive one or more stamping stamps 32.
  • the embossing dies 32 preferably have different geometries, so that different motifs can be embossed.
  • the rotatable mounting of the turret head 35 and the possibility of translational movement of the turret head 35 are indicated by the arrows shown.
  • the embossing station 30 has at least one foil feed unit 36, the foil feed unit 36 comprising two or more foil shafts 34 which wind up and unwind two or more foil webs 33. It is particularly possible here for the two or more film webs 33 to be arranged parallel to one another and the two or more film webs 33 to be pushed in or out between the embossing die 32 and the base body 10.
  • the turret 35 together with the die 32 is moved in a translatory manner against the base body 10 in the manner of an air press.
  • the embossing of the one or more film elements 11 is carried out by means of roll-off embossing and / or partial roll-off embossing.
  • the one or more dies 32 are interchangeably mounted on the one or more die mounts of the at least one turret 35, preferably each die mount having a quick-change system for replacing the dies 32 without tools, preferably the quick-change system being a dovetail mount and / or has a clamping lever for exchanging the die 32.
  • embossing dies 32 can be exchanged, in particular, without tools, which considerably reduces the set-up times of the machine, in particular during maintenance or when changing to a different base body 10.
  • the one or more embossing punches 32 not mounted on the turret head 35 are temporarily stored in a holder of the coating device 50 for preheating. It is also possible for the one or more embossing dies 32 to comprise a material or a combination of materials selected from: steel, silicone, plastic, aluminum, copper, brass and / or magnesium.
  • the one or more embossing stamp receptacles and the one or more embossing stamps 32 are coded, preferably coded by means of RFID chips.
  • the at least one printing station 40 comprises a digital printing station and / or inkjet printing station and / or pad printing station and / or inkjet printing station.
  • the at least one printing station 40 comprises at least one printing unit 41, which in particular has at least one print head 42.
  • the one or more print layers 12 are applied by means of the at least one print head 42.
  • each print head 41 of the one or more print heads 42 it is possible for each print head 41 of the one or more print heads 42 to be arranged separately movable in translation, preferably arranged to be movable in the z direction, so that a constant process distance to the surface of the base body 10 can be maintained. It is possible that the surface of the base body 10 can have unevenness and / or roughness, which is why the at least one print head 41 is preferably controlled by means of the process control device 60 in order to maintain the process distance.
  • the one or more printing layers 12 have one or more materials, in particular selected from:
  • the coating device 50 has at least one pretreatment station 70 for pretreating a partial area of the surface of the base body 10, the one or more film elements 11 embossed on the base body 10 and / or the one or more printed layers applied to the base body 10 12, in particular through one or more processing methods selected from: fumigation, flame treatment, plasma treatment, fluorination, irradiation,
  • the coating device 50 may have at least one test station for optical testing of at least a partial area of the surface of the base body 10, the one or more film elements 11 embossed on the base body 10 and / or the one or more printed layers 12 applied to the base body 10 by means of an optical sensor, in particular a camera.
  • the coating device 50 prefferably has at least one cleaning station, in particular for cleaning at least one surface of the base body 10 by means of brushes and / or compressed air and / or suction.
  • the coating device 50 prefferably has at least one flow box, preferably at least one fan, for reducing and / or avoiding dust, in particular with this / this blowing filtered ambient air or room air with excess pressure into the work space.
  • the working space is preferably sealed off from the environment and particularly preferably lockable from the environment.
  • the work space comprises that space in which the at least one embossing station 30, the at least one printing station 40, the at least one pretreatment station 70, the at least one cleaning station, the at least one UV irradiation unit 80 and / or the at least one test station are arranged.
  • the coating device 50 has at least one UV irradiation unit 80 for UV pre-curing, in particular pinning, of one or more printing layers 12 of the one or more printing layers 12, and / or a UV irradiation unit 80 for complete curing one or more printing layers 12 comprising one or more printing layers 12.
  • the one or more printing layers 12 comprise UV glue and / or cold glue and / or glue and / or varnish and / or ink.
  • the UV irradiation unit 80 preferably comprises a light source which emits UV radiation and which preferably emits light in the wavelength range from 385 nm to 405 nm.
  • the coating device (50) has at least one film control unit that checks the two or more film webs (33) for film tears, film end and / or film supply, preferably by means of at least one sensor and / or by means of two or more servomotors, which are arranged on the two or more film shafts.
  • the sensor is an optical sensor, for example a camera.
  • the coating device 50 has at least one movably mounted tool carrier 21, in particular a vertically or horizontally arranged turntable or sliding table, in particular on which the at least one holding device 20 is arranged and by means of which the at least one holding device 20, in particular can be moved together with the fixed base body 10, at least between the at least one embossing station 30 and / or the at least one printing station 40 and / or the at least one pretreatment station 70 and / or the at least one testing station and / or the at least one cleaning station.
  • the coating device 50 has a number n stations, in particular the at least one embossing station 30, the at least one pretreatment station 70, the at least one cleaning station and / or the at least one printing station 40, and that on the at least one Tool carrier 21 at least n holding devices 20 are arranged.
  • the coating device 50 has at least one adjusting device 22 for moving the holding device 20 and / or the at least one holding device 20 arranged on the at least one common tool carrier 21 between the stations of the coating device 50.
  • the coating device 50 has at least one process control device 60, which controls the actuating device 22 in particular such that the one or more holding devices 20 are fed cyclically in a predefined sequence to two or more stations of the coating device 50, in particular in one Sequence: embossing station 30 - printing station 40, printing station 40 - embossing station 30, pretreatment station 70 - embossing station 30 - printing station 40, embossing station 30 - pretreatment station 70 - printing station 40, pretreatment station 70 - embossing station 30 - pretreatment station 70 - printing station 40.
  • FIG. 4a shows a method for coating a base body 10, in particular with a coating device 50, the following steps being carried out in the method, in particular in the following sequence: a) fixing the base body 10 in a holding device 20, b) Embossing one or more foil elements 11 on at least a partial area of a first surface of the base body 10 and / or on at least one partial area one or more further foil elements 11 embossed on the base body 10 and / or on at least one partial area one or more on the base body 10 applied printing layers 12, with the base body 10 remaining in the folding device 20, c) applying one or more printing layers 12 to at least a portion of a first surface of the base body 10 and / or on at least a portion of one or more film elements 11 and embossed on the base body 10 / or one or more further printing layers 12 applied to the base body 10 on at least one partial area, the base body 10 remaining in the folding device 20, d) removing the coated base body 10 from the folding device 20.
  • steps b) and c) are carried out one or more times and / or are carried out in any order. This is also illustrated in FIGS. 4b and 4c.
  • the cycle times of steps b) and c) are each between 1 s and 300 s, preferably between 5 s and 120 s, in particular between 20 s and 30 s.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out before step a):
  • Fiering points of the base body 10 by means of injection molding and / or 3D printing and / or machining and / or non-cutting fiering methods. It is also possible that the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out before step a):
  • Feeding and / or arranging the base body 10 in the holding device 20 Feeding and / or arranging the base body 10 in the holding device 20.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step in step c) is carried out:
  • UV irradiation in particular pinning, by means of a UV light, preferably a UV LED, for pre-curing one or more printing layers 12 of the one or more printing layers 12, in particular UV glue, cold glue, glue, varnish and / or ink, in particular wherein the irradiation with light, in particular from the wavelength range from 385 nm to 405 nm, is carried out.
  • a UV light preferably a UV LED
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step in step c) is carried out:
  • UV irradiation by means of a UV light preferably a UV LED
  • a UV light for the complete curing of one or more printing layers 12 of the one or more printing layers 12, preferably UV glue, cold glue, glue, varnish and / or ink, in particular wherein the irradiation is carried out with light, in particular from the wavelength range from 385 nm to 405 nm.
  • step b) shows that one or more printed layers 12 are initially applied to the base body 10 in accordance with step c) and then step b) is carried out, so that one or more film elements 11 are embossed. It is possible that the base body 10 between the two steps b) and c) or in reverse order is pretreated in a pretreatment station 70.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out one or more times before step b) and / or before step c):
  • step b) and / or step c) a visual inspection of the at least one sub-area of the first surface of the base body 10 and / or of the at least one sub-area of the one or more film elements 11 embossed on the base body 10 and / or of the at least one partial area of the one or more printing layers 12 applied to the base body 10 by means of an optical sensor, in particular a camera.
  • the method comprises the following step, in particular wherein the step is carried out before and / or after step b), and / or before and / or after step c):
  • the at least one tool carrier 21, on which the at least one holding device 20, in particular together with the fixed base body 10, is arranged, before step b) into an embossing position for performing step b) and / or before Step c) is moved into a printing position for performing step c).
  • embossing of the one or more foil elements 11 in step b) is carried out by means of one or more embossing dies 32, which a foil 33 or one or more cutouts of a foil 33 as foil elements 11 on the at least one partial area of the first surface of the main body
  • step b) the one or more film elements
  • the one or more foil elements 11 are embossed in register with the one or more further foil elements 11, in particular with one or more register marks of the optical features of the one or more further foil elements 11 and / or the holding device 20 being detected and used to control the embossing .
  • the one or more film elements 11 and / or the one or more further film elements 11 each have at least one decorative layer and / or at least one functional layer, in particular a layer with an electrical functionality, in particular comprising one or more elements selected from Touch sensor, antenna, electromagnetic shielding, electrically non-conductive, metallic layers to avoid electrostatic charge, display, LED, electrical circuit, solar cell, at least one, in particular, post-curable protective layer and / or at least one adhesion promoting layer.
  • the coating device 50 essentially has an embossing station 30 and a printing station 40.
  • the coating device further comprises a process control device 60, a UV irradiation unit 80, an adjusting device 22 and a tool carrier 21.
  • the embossing station 30 further comprises a turret head 35, which carries one or more embossing dies 32, and a foil feed unit 36.
  • the turret 35 is displaceable in the z-direction, as indicated by the double arrow, and the foil feed unit 36 can be displaced in the y-direction by means of linear drives 23 arranged.
  • the printing unit 41 and the UV irradiation unit 80 are arranged displaceably by means of linear drives 23, in particular arranged displaceably in the z-direction, as also indicated by the double arrow.
  • the printing unit 41 and the UV irradiation unit 80 will be described in more detail below.
  • the tool carrier 21 and the adjusting device 22 are also arranged to be displaceable by means of linear drives 23. These are also described in detail below.
  • the tool carrier 21 can be moved between the embossing station 30, the printing station 40 and the UV irradiation unit in the y-direction; for this purpose, the actuating device 22 is controlled by the process control device 60 so that the tool carrier 21 can be moved between an embossing position and a printing position. Furthermore, it is provided that the tool carrier 21 is brought into the embossing position for embossing one or more film elements 11 and, analogously, is brought into the printing position for applying one or more printing layers 12. The process control device 60 then controls the embossing process and / or the printing process. Using the over Linear drives 23 adjustable film feed unit 36, the turret 35 and the printing unit 41 can be customized.
  • FIG. 6 shows an exemplary illustration of the adjusting device 22 and the tool carrier 21.
  • the tool carrier 21 can be moved along the y-direction by means of a linear drive 23 which is arranged on the adjusting device 22.
  • the tool carrier 21 itself has a further linear drive 23 which allows the tool carrier 21 to move in the x direction.
  • the directions of movement are particularly illustrated by the two double arrows.
  • the printing unit 41 comprises four print heads 42. These can, for example, cover the color space of the CMYK color model. However, it is also possible for colors of the RGB color model, transparent printing ink, in particular clear lacquer and / or protective lacquer (ClearCoat), and / or adhesive, in particular cold adhesive and / or UV adhesive, and / or lacquer to be applied by means of the print heads 42 .
  • each of the four print heads 42 has a UV irradiation unit 80, in particular for pre-curing one or more printing layers 12 of the one or more printing layers 12. However, it is also possible for the UV irradiation unit 80 to fully cure one or a plurality of printing layers 12 of the one or more printing layers 12 is implemented.
  • the printing unit 41 can be moved in the x direction by means of a linear drive 23 together with the four printing heads 42, as indicated by the double arrow.
  • each of the print heads 42 it is possible for each of the print heads 42 to have its own linear drive 23 for individually moving the print heads 42 along the z-axis, as indicated by the double arrow.
  • the arrangement of the linear drives 23 should not have a restrictive effect in this case.
  • the printing unit 41 and / or the printing heads 42 to have further linear drives 23 which allow the printing unit 41 and / or the printing heads 42 to move in further spatial directions.
  • An exemplary UV irradiation unit 80 is shown in FIG. 8.
  • This is preferably a UV irradiation unit 80 for completely curing one or more printing layers of the one or more printing layers 12.
  • the UV irradiation unit 80 is a UV irradiation unit 80 for pre-curing one or more printing layers 12 of the one or more printing layers 12 are involved.
  • the UV irradiation unit 80 has a linear drive 23, as a result of which the UV irradiation unit 80 can be moved in the z-direction.
  • the UV irradiation unit 80 comprises further linear drives 23 so that the UV irradiation unit 80 can be moved in further and / or other spatial directions.
  • a base body 10 is shown by way of example in FIG. 9a.
  • the basic body 10 shown is a vehicle part, in particular a cockpit component. It is possible for the geometry of the base body 10 to have individual shapes, so that it has, in particular, uneven and / or curved surfaces.
  • the holding device 20 preferably fixes the base body 10 in a form-fitting and / or force-fitting manner, so that it is held in a precisely positioned position during further processing.
  • This has the particular advantage that the further method steps can also be carried out with exact positioning and / or register.
  • the holding device 20 it is preferably also possible for the holding device 20 to have position markings and / or register markings, which are detected by a recognition unit and then a position-accurate stamping or several film elements 11 and / or application of one or more printed layers 12 takes place.

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Abstract

Die Erfindung umfasst eine Beschichtungsvorrichtung (50) zur Beschichtung eines Grundkörpers (10) sowie ein Verfahren. Die Beschichtungsvorrichtung weist zumindest eine Haltevorrichtung (20) zum Fixieren eines Grundkörpers, zumindest eine Prägestation (30) und zumindest eine Druckstation (40) zum Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten (12) auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter Folienelemente (11) und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper aufgebrachter weiterer Druckschichten, wobei die Prägestation ein oder mehrere Prägeeinheiten (31) zum Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter weiterer Folienelemente und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper aufgebrachter Druckschichten, aufweist.

Description

BESCHICHTUNGSVORRICHTUNG UND VERFAHREN MIT PRÄGESTATION
UND DRUCKSTATION
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung eines Grundkörpers sowie ein Verfahren.
Es ist bekannt, einen Körper zur Dekoration mit einer Transferlage einer Heißprägefolie zu beprägen bzw. zu beschichten. Wie beispielsweise in der DE 102012109315 A1 beschrieben, weist eine derartige Prägevorrichtung als Prägeaufnahme eine Halteeinrichtung auf, in welche das zu beprägende bzw. zu beschichtende Werkstück eingeklemmt wird. Weiter ist ein Prägewerkzeug vorgesehen, welches eine Heißprägefolie gegen die zu dekorierenden Oberflächen des Werkstücks presst, wobei der Prägedruck hier zwischen Prägeaufnahme und Prägewerkzeug aufgebaut wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, eine Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung eines Grundkörpers sowie ein Verfahren anzugeben, welches die Herstellung eines solchen Grundkörpers verbessert und die Produktionskosten senkt.
Die Erfindung wird von einer Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung eines Grundkörpers gelöst, bei dem die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Haltevorrichtung zum Fixieren eines Grundkörpers, zumindest eine Prägestation und zumindest eine Druckstation zum Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter Folienelemente und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper aufgebrachter weiterer Druckschichten, aufweist, und dass die Prägestation ein oder mehrere Prägeeinheiten zum Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter weiterer Folienelemente und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper aufgebrachter Druckschichten, aufweist.
Diese Aufgabe wird weiter von einem Verfahren zur Beschichtung eines Grundkörpers, insbesondere mit einer vorgehend beschriebenen Beschichtungsvorrichtung gelöst, wobei bei dem Verfahren, insbesondere in der folgenden Abfolge, folgende Schritte durchgeführt werden: a) Fixieren des Grundkörpers in einer Flaltevorrichtung, b) Abprägen, insbesondere in einer Prägestation der Beschichtungsvorrichtung, ein oder mehrerer Folienelemente auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter weiterer Folienelemente und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrere auf den Grundkörper aufgebrachter Druckschichten, wobei der Grundkörper in der Flaltevorrichtung verbleibt, c) Aufbringen, insbesondere in einer Druckstation der Beschichtungsvorrichtung, ein oder mehrerer Druckschichten auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter Folienelemente und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper aufgebrachter weiterer Druckschichten, wobei der Grundkörper in der Flaltevorrichtung verbleibt, d) Entnehmen des beschichteten Grundkörpers aus der Flaltevorrichtung. Durch die Erfindung ist es nun möglich, die Möglichkeiten der Beschichtung eines Grundkörpers zu verbessern und insbesondere die Funktionsvielfalt und/oder die Designvielfalt zu vergrößern. Durch das Beschichten des Grundkörpers, der in der Haltevorrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixiert ist, mittels Heißprägen und darauffolgendem Drucken oder in umgekehrter Reihenfolge mittels Drucken und darauffolgendem Heißprägen sind vielfältige Beschichtungen durchführbar, die bisher nur in vollständig, insbesondere zeitlich und räumlich getrennten Arbeitsgängen ausgeführt wurden.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
Vorzugsweise ist der Grundkörper ein starrer Körper, der insbesondere zumindest eine bereichsweise gewölbte, ebene und/oder unebene Oberfläche aufweist.
Es ist insbesondere möglich, dass der Grundkörper und/oder eine Oberfläche des Grundkörpers, insbesondere die zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers, weitgehend flach, insbesondere zweidimensional eben, oder 2,5-D-verformt oder dreidimensional verformt ist.
Vorzugsweise umfasst der Grundkörper ein Bauteil, insbesondere ein Fahrzeugteil, ein Gehäuseteil, eine Cockpitkomponente und/oder ein Karosserieteil, ein Spritzgussteil, ein 3D-Druck-Teil und/oder ein mittels spanender und/oder spanloser Herstellungsverfahren hergestelltes Bauteil.
Es ist ferner insbesondere auch vorgesehen, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor dem Schritt a) ausgeführt wird:
Herstellen des Grundkörpers mittels Spritzgießen und/oder 3D-Drucks und/oder spanender und/oder spanloser Herstellungsverfahren. Vorteilhafterweise umfasst der Grundkörper ein Kunststoffmaterial, welches einen Thermoplast, insbesondere einen schlagzähen Thermoplast umfasst. Weiter besteht das Kunststoffmaterial insbesondere aus Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), bevorzugt Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), ABS-PC, PET-PC, PBT-PC, PC-PBT und/oder ASA-PC und/oder Copolymeren oder Gemischen davon. Es ist auch möglich, dass das Kunststoffmaterial noch anorganische oder organische Füllstoffe, bevorzugt S1O2, AI2O3, T1O2, Tonmineralien, Silikate, Zeolithe, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Glaskugeln, organische Fasern oder Gemischen davon aufweist. Die Füllstoffe werden hierbei insbesondere dem Kunststoffmaterial zugemischt, um die Stabilität des Grundkörpers weiter zu erhöhen. Weiter können diese Füllstoffe den Anteil an polymeren Materialien verringern und so die Fierstellungskosten und/oder das Gewicht des Bauteils vermindern. Es ist auch möglich, dass das Kunststoffmaterial noch anorganische oder organische Hilfsstoffe aufweist, die insbesondere die Verarbeitbarkeit des Kunststoffmaterials verbessern.
Es ist auch möglich, dass das Material des Grundkörpers Stahl, Kupfer, Messing und/oder andere metallische Werkstoffe und/oder Legierungen umfasst. Es ist auch möglich, dass das Material des Grundkörpers Glas und/oder Holz umfasst.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass je nach Geometrie und Material des Grundkörpers verschiedene Haltevorrichtungen zum Einsatz kommen, die insbesondere individuell auf den jeweiligen Grundkörper angepasst sind, vorzugsweise derart angepasst sind, dass die Haltevorrichtungen den jeweiligen Grundkörper formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixieren. Dabei ist vorgesehen, dass die Spannkraft der Haltevorrichtung derart gewählt ist, dass ein Verzug und/oder eine Verformung des Grundkörpers aufgrund der Spannkraft ausgeschlossen ist. Vorzugsweise verbleibt bei sämtlichen Verfahrensschritten der Grundkörper formschlüssig und/oder kraftschlüssig in der Haltevorrichtung. Hierdurch wird zum einen eine entsprechend hohe Präge- und Druckqualität, auch für die weiteren Präge- und Druckschritte, sichergestellt, und im Weiteren auch eine besonders gute Registerhaltigkeit der abgeprägten weiteren Folienelemente oder der aufgebrachten weiteren Druckschichten und damit die Produktqualität weiter deutlich verbessert sowie der Ausschuss entsprechend verringert.
Unter Register oder Passer bzw. Registergenauigkeit oder Registerhaltigkeit oder Passergenauigkeit oder Positionsgenauigkeit ist insbesondere eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Elemente und/oder Schichten relativ zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit bevorzugt innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei vorzugsweise möglichst hoch sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Elementen und/oder Schichten zueinander insbesondere ein wichtiges Merkmal, um die Prozesssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung erfolgt dabei insbesondere mittels sensorischer, vorzugsweise optisch detektierbarer, Passermarken oder der Positionsmarkierungen. Insbesondere stellen diese Passermarken oder Positionsmarkierungen dabei entweder spezielle separate Elemente oder Bereiche oder Schichten dar oder sind selbst Teil der zu positionierenden Elemente oder Bereiche oder Schichten.
Es ist ferner auch bevorzugt vorgesehen, dass beim Abprägen die ein oder mehreren Folienelemente der ein oder mehreren Folienelemente registergenau zu den ein oder mehreren weiteren Folienelemente abgeprägt werden, insbesondere wobei ein oder mehrere Registermarken der optischen Merkmale der ein oder mehreren weiteren Folienelemente und/oder der Haltevorrichtung erfasst werden und zur Steuerung des Abprägens verwendet werden.
Es ist weiter insbesondere vorgesehen, dass die Haltevorrichtung mechanisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch und/oder per Hand zu öffnen und/oder zu schließen ist. Es ist ferner auch möglich, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor dem Schritt a) ausgeführt wird:
Zuführen und/oder Anordnen des Grundkörpers in der Haltevorrichtung.
Bevorzugt erfolgt das Zuführen und/oder Anordnen des Grundkörpers von Menschenhand, durch eine Fördervorrichtung, die in der Haltevorrichtung mündet, und/oder vollständig automatisiert, beispielsweise durch einen Roboter.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest einen beweglich gelagerten Werkzeugträger, insbesondere einen vertikal oder horizontal angeordneten Drehteller oder Schiebetisch, insbesondere mit einem Linearantrieb, aufweist. Insbesondere ist auf diesem zumindest eine Haltevorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die zumindest eine Haltevorrichtung, insbesondere zusammen mit dem fixierten Grundkörper, mittels dem Werkzeugträger zumindest zwischen der zumindest einen Prägestation und/oder der zumindest einen Druckstation und/oder der zumindest einen Vorbehandlungsstation und/oder der zumindest einen Prüfstation und/oder der zumindest einen Reinigungsstation verfahrbar.
Ferner ist es bevorzugt möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung eine Anzahl n Stationen, insbesondere die zumindest eine Prägestation, die zumindest eine Vorbehandlungsstation, die zumindest eine Reinigungsstation und/oder die zumindest eine Druckstation aufweist, und dass auf dem zumindest einen Werkzeugträger zumindest n Haltevorrichtungen angeordnet sind.
Es ist auch möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Stellvorrichtung zum Verfahren der Haltevorrichtung und/oder die auf dem zumindest einen gemeinsamen Werkzeugträger zumindest eine angeordnete Haltevorrichtung zwischen den Stationen der Beschichtungsvorrichtung aufweist. Hierbei ist bevorzugt möglich, dass ein oder mehrere Haltevorrichtungen auf dem zumindest einen Werkzeugträger montiert sind und diese gemeinsam mit dem zumindest einen Werkzeugträger mittels der Stellvorrichtung verfahren werden.
Weiter ist insbesondere vorgesehen, dass die zumindest eine Stellvorrichtung zumindest einen Servo-Antrieb und/oder zumindest einen hydraulischen Antrieb und/oder zumindest einen pneumatischen Antrieb und/oder zumindest einen elektrischen Antrieb umfasst.
Weiter bevorzugt umfasst die Stellvorrichtung ein oder mehrere Linearantriebe, insbesondere ein oder mehrere hochpräzise Linearantriebe, die insbesondere den zumindest einen Werkzeugträger in eine Raumrichtung, bevorzugt in zwei Raumrichtungen, weiter bevorzugt in drei Raumrichtungen, verfahren lassen. Dadurch sind die einzelnen Arbeitsschritte positionsgenau durchführbar und die Fertigungsqualität als auch die Produktqualität wird verbessert.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Linearantrieb einen rotativen Antrieb aufweist, der über ein Getriebe, insbesondere eine Spindel eine rotative Bewegung in eine lineare, translatorische Bewegung umsetzt. Es ist auch möglich, dass der Linearantrieb ein Lineardirektantrieb bzw. Linearmotor umfasst, bei dem direkt insbesondere über Magnetfelder ein linearer, translatorischer Antrieb möglich ist. Ein Linearantrieb mit Getriebe bzw. Spindel weist eine Positioniergenauigkeit von +/- 50 pm oder weniger, bevorzugt von +/- 30 pm oder weniger, auf. Ein Lineardirektantrieb bzw. Linearmotor weist eine Positioniergenauigkeit von +/- 10 pm oder weniger, bevorzugt von +/- 5 pm oder weniger, auf, worunter hier ein hochpräziser Linearantrieb zu verstehen ist. Die hohe Positioniergenauigkeit eines hochpräzisen Linearantriebs kann durch inkrementale oder absolute Direktmesssystem am Linearantrieb erreicht werden, wobei das Direktmesssystem direkt mit den Antriebkomponenten des Linearantriebs gekoppelt ist und anhand von Messskalen (mit oder ohne vorherige Kalibrierung) arbeitet. Weiter ist insbesondere vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Prozesssteuervorrichtung aufweist, welche die Stellvorrichtung insbesondere derart ansteuert, dass die ein oder mehreren Haltevorrichtungen zyklisch in einer vordefinierten Abfolge zwei oder mehrere Stationen der Beschichtungsvorrichtung zugeführt werden, insbesondere in einer Abfolge: Prägestation - Druckstation, Druckstation - Prägestation, Vorbehandlungsstation - Prägestation - Druckstation, Prägestation - Vorbehandlungsstation - Druckstation, Vorbehandlungsstation - Prägestation - Vorbehandlungsstation - Druckstation. Vorteilhafterweise umfasst die Prozesssteuervorrichtung einen oder mehrere Mikroprozessoren, periphere Komponenten zur Steuerung der ein oder mehreren Prägestationen, der ein oder mehreren Druckstationen, der ein oder mehreren Vorbehandlungsstationen, der ein oder mehreren UV- Bestrahlungseinheiten (UV = elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Spektralbereich) und/oder der ein oder mehreren IR-Bestrahlungseinheiten (IR = elektromagnetische Strahlung im infraroten Spektralbereich), der ein oder mehreren Folienvorschubeinheiten und der zumindest einen Stellvorrichtung, sowie entsprechende Softwarekomponenten.
Insbesondere ist es hierbei möglich, dass die ein oder mehreren Haltevorrichtungen mehrfach einer Station zugeführt werden.
Beispielsweise ist es möglich, dass die Schritte b) und c) ein oder mehrfach durchgeführt werden und/oder in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden. Weiter bevorzugt ist es, dass die Zykluszeiten der Schritte b) und c) jeweils zwischen 1 s und 300 s, vorzugsweise zwischen 5 s und 120 s, insbesondere zwischen 20 s und 30 s betragen.
Vorzugsweise ist es weiter möglich, dass der zumindest eine Werkzeugträger, auf dem die zumindest eine Haltvorrichtung, insbesondere zusammen mit dem fixierten Grundkörper, angeordnet ist, vor dem Schritt b) in eine Prägeposition zum Durchführen des Schrittes b) und/oder vor dem Schritt c) in eine Druckposition zum Durchführen des Schrittes c) verfahren wird.
Es ist ferner zweckmäßig, dass die Prägestation zumindest einen Revolverkopf, der vorzugsweise um zumindest eine Achse drehbar gelagert ist und entlang zumindest einer Achse translatorisch beweglich ist, aufweist, insbesondere wobei der Revolverkopf ein oder mehrere Prägestempelaufnahmen umfasst, die ein oder mehrere Prägestempel aufnehmen. Durch die Anordnung mehrerer Prägestempel in einem Revolverkopf ist es möglich, verschiedene Motive mittels unterschiedlicher Prägestempel abzuprägen und dabei gleichzeitig eine geringe Zykluszeit zu gewährleisten.
Es ist insbesondere zweckmäßig, dass die ein oder mehreren Prägestempel austauschbar an den ein oder mehreren Prägestempelaufnahmen des zumindest einen Revolverkopfs montiert sind, vorzugsweise wobei jede Prägestempelaufnahme jeweils ein Schnellwechselsystem zum werkzeuglosen Austausch der Prägestempel aufweist, bevorzugt wobei das Schnellwechselsystem eine Schwalbenschwanzhalterung und/oder einen Spannhebel zum Austausch der Prägestempel aufweist.
Es ist weiter möglich, dass das Schnellwechselsystem eine Stempelhalteplatte umfasst, die eine Wärmedämmung und/oder einen Schnellverschluss, insbesondere zumindest einen Spannhebel und/oder zumindest eine Schwalbenschwanzhalterung, und/oder eine in die Stempelhalteplatte integrierte Direktheizung aufweist. Die Wärmedämmung sorgt vorzugsweise dafür, dass die beim Prägeprozess entstehende Wärme nicht auf andere Bauteile der Beschichtungsvorrichtung übertragen wird. Es ergibt sich insbesondere der weitere Vorteil, dass durch das Schnellwechselsystem die Rüstzeiten der Beschichtungsvorrichtung erheblich verringert werden.
Weiter ist es bevorzugt möglich, dass die ein oder mehreren Prägestempelaufnahmen und die ein oder mehreren Prägestempel codiert sind, vorzugsweise mittels RFID-Chips codiert sind. Bevorzugt ergibt sich der Vorteil, dass dadurch die Beschichtungsvorrichtung den eingesetzten Prägestempel erkennt und beispielsweise speziell für diesen angepasste Prozessparameter aus einer Datenbank der Recheneinheit der Beschichtungsvorrichtung bereitgestellt werden.
Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass die ein oder mehreren nicht an den Revolverkopf montierten Prägestempel in einer Halterung der Beschichtungsvorrichtung zum Vorheizen zwischengelagert sind. Der Heizbereich liegt dabei vorzugsweise zwischen 0°C und 300°C, insbesondere zwischen 80°C und 250°C.
Dadurch ergibt sich bevorzugt der Vorteil, dass beim Austausch der Prägestempel, das Aufheizen der neu montierten Prägestempel deutlich schneller erfolgt und somit auch die Standzeit der Beschichtungsvorrichtung verkürzt wird, da der Fertigungsprozess wieder früher aufgenommen werden kann.
Insbesondere ist es zweckmäßig, dass die ein oder mehreren Prägestempel jeweils zumindest eine Direktheizung zum schnellen Aufheizen des Prägestempels aufweisen. Hierbei weisen insbesondere die ein oder mehreren Prägestempel Heizdrähte auf und es ergibt sich bevorzugt der Vorteil der Energieeinsparung. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Heizbereich der ein oder mehreren Prägestempel zwischen 0°C und 300°C liegt, insbesondere zwischen 80°C und 250°C liegt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die ein oder mehreren Prägestempel ein Material oder eine Materialkombinationen umfassen, ausgewählt aus: Stahl, Silikon, Kunststoff, Aluminium, Kupfer, Messing und/oder Magnesium.
Weiter ist es möglich, dass die Prägestation zumindest eine Folienvorschubeinheit aufweist, wobei die Folienvorschubeinheit zwei oder mehrere Folienwellen umfasst, welche zwei oder mehrere Folienbahnen auf- und abwickeln, wobei die zwei oder mehreren Folienbahnen vorzugsweise parallel nebeneinander angeordnet sind und bevorzugt zwischen dem Prägestempel und dem Grundkörper ein- bzw. ausgeschoben werden. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass zwei oder mehrere Folienbahnen unterschiedlicher Struktur, Farbe, Oberflächenbeschaffenheit etc. verwendet werden können, sodass eine hohe Designvielfalt und Funktionsvielfalt der beschichteten Grundkörper entstehen. Weiter ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Rüstzeiten verringert werden, da die Häufigkeit der Wechsel der Folienbahnen zwischen den einzelnen Prägeschritten verringert werden kann.
Weiter ist es bevorzugt möglich, dass die zumindest eine Folienvorschubeinheit zumindest eine Spleißhilfe aufweist und/oder dass die zwei oder mehrere Folienwellen, insbesondere zum Folienwechsel entnommen werden können. Unter Spleißhilfe wird insbesondere eine Vorrichtung zum Zusammenfügen von Folienbahnen, insbesondere mittels Klebebänder, verstanden. Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Spleißhilfe eine Vakuumeinheit umfasst, die insbesondere im Bereich der Klebestelle ein Vakuum erzeugt, sodass das Verkleben der zwei oder mehreren Folienbahnen ohne Lufteinschlüsse ausführbar ist. Die insbesondere entnehmbaren Folienwellen ermöglichen den einfachen und schnellen Wechsel von Folienbahnen.
Weiter ist es möglich, dass die Folienvorschubeinheit insbesondere zumindest eine Zweifach- und/oder Mehrfach-Auf- und Abwicklung aufweist, mit der zwei und/oder mehrere Folienbahnen auf- bzw. abgewickelt werden. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Folienvorschubeinheit weiter zumindest eine höhenverstellbare Umlenkrolle, zumindest einen Bremsantrieb und/oder zumindest eine elektrische Schwenkrolle zur Folienentspannung aufweist. Ferner ist es möglich, dass die Folienvorschubeinheit zumindest einen Servo-Antrieb umfasst, der ein oder mehrere Folienwellen antreibt. Ferner ist es möglich, dass die Folienvorschubeinheit zumindest eine verstellbare Andrückwalze umfasst. Weiter ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Folienkontrolleinheit aufweist, die die zwei oder mehreren Folienbahnen auf Folienriss, Folienende und/oder Folienvorrat überprüft, vorzugsweise mittels mindestens einem Sensor und/oder mittels zwei oder mehrerer Servomotoren, welche an den zwei oder mehreren Folienwellen angeordnet sind.
Insbesondere handelt es sich bei dem Sensor um einen optischen Sensor, beispielsweise eine Kamera. Eine solche Überprüfung erfolgt vorzugsweise unter Einsatz von Bildverarbeitungsverfahren und kann beispielsweise bei Feststellung einer Störung ein Signal an den Maschineneinrichter aussenden, damit dieser diese beheben kann.
Hinsichtlich der Druckstation ist es insbesondere vorgesehen, dass die zumindest eine Druckstation eine Digitaldruckstation und/oder Inkjetdruckstation und/oder Tampondruckstation und/oder Tintenstrahldruckstation umfasst. Weiter bevorzugt ist es, dass die zumindest eine Druckstation zumindest eine Druckeinheit umfasst, die insbesondere zumindest einen Druckkopf aufweist.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die zumindest eine Druckeinheit zumindest einen Linearantrieb aufweist, insbesondere zumindest einen hochpräzisen Linearantrieb, der die zumindest eine Druckeinheit in eine Raumrichtung, bevorzugt in zwei Raumrichtungen, weiter bevorzugt in drei Raumrichtungen, verfahren lässt.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass der zumindest eine Druckkopf der zumindest einen Druckeinheit zumindest einen Linearantrieb aufweist, insbesondere zumindest einen hochpräzisen Linearantrieb, der den zumindest einen Druckkopf in eine Raumrichtung, bevorzugt in zwei Raumrichtungen, weiter bevorzugt in drei Raumrichtungen verfahren lässt. Für das Verfahren ist es insbesondere möglich, dass das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten mittels Digitaldruck und/oder Tintenstrahldruck und/oder Inkjetdruck und/oder Tampondruck durchgeführt wird.
Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der zumindest eine Druckkopf die ein oder mehreren Druckschichten aufbringt. Weiter ist es möglich, dass die ein oder mehreren Druckschichten ein oder mehrere Materialien aufweisen, insbesondere ausgewählt aus: Drucktinte, insbesondere Drucktinte mit Farben aus dem CMYK- und/oder RGB-Farbmodell und/oder Sonderfarben und/oder transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke. Dabei setzt sich das CMYK-Farbmodell insbesondere aus den Farben C = Cyan; M =
Magenta; Y = Gelb; K = Schwarz und das RGB-Farbmodell aus den Farben R = Rot; G = Grün; B = Blau zusammen. Sonderfarben können beispielsweise aus dem PANTONE®-Farbsystem stammen. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass jeder Druckkopf eine Farbe bereitstellt. Bevorzugt werden durch additive oder subtraktive Überlagerung und/oder Mischung der einzelnen Farbkomponenten beliebige Farben erzeugt, die als ein oder mehrere Druckschichten aufgebracht werden können.
Analog ergibt sich für das Verfahren insbesondere, dass das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten im Schritt c) mittels eines oder mehrerer Druckköpfe durchgeführt wird, welche Drucktinte, insbesondere Drucktinte mit Farben aus dem CMYK- und/oder RGB-Farbmodell und/oder Sonderfarben und/oder transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke aufweisen, welche bevorzugt als Druckschicht auf den zumindest einen Teilbereich der ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder auf den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten appliziert werden. Es ist ferner auch vorgesehen, dass die ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten Druckschichten teilweise gehärtet und/oder vollständig gehärtet werden.
Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine UV-Bestrahlungseinheit zur UV-Vorhärtung, insbesondere Pinning, von ein oder mehreren Druckschichten der ein oder mehreren Druckschichten und/oder zumindest eine UV-Bestrahlungseinheit zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten der ein oder mehreren Druckschichten aufweist, wobei die UV-Bestrahlungseinheit eine UV-Strahlung emittierende Lichtquelle umfasst, die Licht vorzugsweise im Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm emittiert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die zu härtenden ein oder mehreren Druckschichten ein oder mehrere Materialen ausgewählt aus: UV- Kleber, Kaltkleber, Kleber, Lack und/oder Tinte umfassen.
Die UV-Vorhärtung, insbesondere Pinning arbeitet mit vergleichsweise geringer Leistung der UV-Bestrahlungseinheit, wobei beispielsweise die Leistungsaufnahme einer entsprechenden UV-LED zwischen 1 Watt und 5 Watt liegt. Die UV-Bestrahlungseinheit zum vollständigen Aushärten arbeitet mit vergleichsweise hoher Leistung der UV-Bestrahlungseinheit, wobei beispielsweise die Leistungsaufnahme einer entsprechenden UV-LED zwischen 10 Watt bis 50 Watt liegt.
Es ist weiter möglich, dass die zumindest eine UV-Bestrahlungseinheit zumindest einen Linearantrieb, insbesondere zumindest einen hochpräzisen Linearantrieb, umfasst, der die zumindest eine UV-Bestrahlungseinheit in eine Raumrichtung, bevorzugt in zwei Raumrichtungen, weiter bevorzugt in drei Raumrichtungen, verfahren lässt.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren folgenden Schritt, wobei der Schritt im Schritt c) ausgeführt wird: UV-Bestrahlung, insbesondere Pinning, mittels eines UV-Lichtes, vorzugsweise einer UV-LED, zum Vorhärten von ein oder mehreren Druckschichten der ein oder mehreren Druckschichten, insbesondere UV- Kleber, Kaltkleber, Kleber, Lack und/oder Tinte, insbesondere wobei die Bestrahlung mit Licht, insbesondere aus dem Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm, durchgeführt wird.
Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren weiter folgenden Schritt, wobei der Schritt im Schritt c) ausgeführt wird:
UV-Bestrahlung mittels eines UV-Lichtes, vorzugsweise einer UV-LED, zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten der ein oder mehreren Druckschichten, vorzugsweise UV-Kleber, Kaltkleber,
Kleber, Lack und/oder Tinte, insbesondere wobei die Bestrahlung mit Licht, insbesondere aus dem Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm, durchgeführt wird.
Neben der zumindest einen Prägestation und der zumindest einen Druckstation ist insbesondere auch noch zumindest eine Vorbehandlungsstation vorgesehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Vorbehandlungsstation zur Vorbehandlung eines Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers, der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten Druckschichten, insbesondere durch eines oder mehrere Bearbeitungsverfahren ausgewählt aus: Begasung, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Oberflächenaktivierung, Beschichtung, Ionisierung aufweist.
Ferner ist insbesondere auch vorgesehen, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt ein- oder mehrfach vor dem Schritt b) und/oder vor dem Schritt c) durchgeführt wird: Vorbehandeln des zumindest einen Teilbereichs der ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder des zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten Druckschichten, insbesondere durch ein oder mehrere Bearbeitungsverfahren ausgewählt aus: Begasung, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Oberflächenaktivierung, Ionisierung, Beschichtung.
Besonders vorteilhaft ist hier, dass aufgrund der zeitlichen „Nähe“ der Vorbehandlung sowohl zum Prägeprozess als auch zum Druckprozess die vorbehandelte Oberfläche besonders „zugänglich“ für die durchgeführten Bearbeitungsverfahren ist und eine Degeneration - durch die zeitliche Nähe - weitgehend vermieden wird. Damit wird die Effektivität der Vorbehandlung deutlich erhöht, und beispielsweise die Flafteigenschaften zwischen Grundkörper und den ein oder mehreren Folienelemente und/oder den ein oder mehreren Druckschichten verbessert.
Insbesondere ermöglicht die Ionisierung eine Verringerung der elektrostatischen Aufladung, wodurch das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente effizienter gestaltet wird. Insbesondere durch den Transport der Ionen durch elektrisch betriebene Lüfterelemente wird, auf Grund vergleichsweise großer Wirkreichweite von ca. 500 mm, eine spezielle Höhenabstandseinstellung unnötig. Da die Funktion der Ionisierung für den Bediener unsichtbar ist, wird durch eine integrierte Überwachungsfunktion eine eventuell auftretende Störung der Einheit in der Steuerung signalisiert.
Vorzugsweise weist die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Prüfstation zur optischen Prüfung zumindest eines Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers, der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten Druckschichten mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera, auf.
Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass vor dem Schritt b) und/oder Schritt c) eine optische Prüfung des zumindest einen Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten Druckschichten mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera erfolgt.
Eine derartige optische Prüfung wird hierbei vorzugsweise unter Einsatz von Bildverarbeitungsverfahren durchgeführt und kann beispielsweise dazu verwendet werden, um Prozessparameter beispielsweise durch Einbindung in einen entsprechenden Regelkreis zu optimieren, um so die Ausschussraten weiter zu verringern. Weiter kann diese optische Prüfung auch zur Qualitätssicherung eingesetzt werden. Diese optische Prüfung kann mehrfach zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Prozesses stattfinden, beispielsweise nach dem Prägeprozess und/oder nach der Vorbehandlung und/oder nach dem Druckprozess und/oder nach Reinigungsprozessen und/oder nach der Entnahme des beschichteten Grundkörpers aus der Haltevorrichtung und/oder nach weiteren Bearbeitungsprozessen.
Weiter ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Reinigungsstation aufweist, insbesondere zur Reinigung zumindest einer Oberfläche des Grundkörper und/oder ein oder mehrerer auf den Grundkörper abgeprägter Folienelemente und/oder ein oder mehrerer auf den Grundkörper aufgebrachter Druckschichten mittels Bürsten und/oder Druckluft und/oder Absaugung und/oder C02-Schneestrahl und/oder Klebeband, insbesondere mittels Hub-Tapecleaner und/oder Rollen-Tapecleaner. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor und/oder nach dem Schritt b), und/oder vor und/oder nach dem Schritt c) ausgeführt wird:
Reinigung, insbesondere mittels Bürsten und/oder Druckluft und/oder Absaugung und/oder C02-Schneestrahlen und/oder Klebeband, insbesondere mittels Hub-Tapecleaner und/oder Rollen-Tapecleaner.
Durch diesen Prozess wird beispielsweise die freiliegende Oberfläche von Abfallprodukten des Prägeprozesses gereinigt. Vorzugsweise wird hier der Reinigungsprozess durchgeführt, während sich der Grundkörper noch in der Haltevorrichtung befindet. Hierdurch ist bevorzugt sichergestellt, dass der Grundkörper während des Reinigungsprozesses sicher fixiert ist, sodass auch Reinigungsverfahren eingesetzt werden können, welche eine stabile Fixierung des zu reinigenden Produkts erfordern.
Es ist bevorzugt möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Flowbox, bevorzugt zumindest einen Ventilator, zur Staubreduzierung und/oder Staubvermeidung aufweist, insbesondere wobei diese/dieser gefilterte Umgebungsluft bzw. Raumluft mit Überdruck in den Arbeitsraum einbläst. Für das Verfahren ist es bevorzugt möglich, dass vor und/oder während und/oder nach dem Schritt b) und/oder Schritt c) die Staubeindringung in den Arbeitsraum mittels Luft-Überdruck reduziert wird, insbesondere vermieden wird. Dies hat den Vorteil, dass keine Staubpartikel oder andere Partikel von außerhalb in den Arbeitsraum gelangen, sodass beispielsweise keine Staubeinschlüsse beim Abprägen oder Bedrucken entstehen.
Bevorzugt ist hierbei der Arbeitsraum gegenüber der Umgebung abgedichtet und besonders bevorzugt gegenüber der Umgebung abschließbar. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass der Arbeitsraum denjenigen Raum umfasst, in dem die zumindest eine Prägestation, die zumindest eine Druckstation, die zumindest eine Vorbehandlungsstation, die zumindest eine Reinigungsstation und/oder die zumindest eine Prüfstation angeordnet sind.
Es ist auch möglich, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt nach dem Schritt d) in einer oder mehreren weiteren Anlagen ausgeführt wird:
Überfluten, Überspritzen und/oder Sprühlackieren des beschichteten Grundkörpers, und/oder bevorzugt Laminieren von Sensoren, insbesondere Sensoren, die auf Berührung und/oder Annäherung sensibel sind, auf den beschichteten Grundkörper, insbesondere auf die Rückseite des beschichteten Grundkörpers.
Insbesondere durch Kombinieren des beschichteten Grundkörpers mit Sensoren, die auf Berührung und/oder Annäherung sensibel sind, lassen sich individuelle Programmierungen durch die entsprechende Dekoration auf der Oberfläche im Einklang mit der Corporate Identity visualisieren. Derartige Sensoren können resistiv oder kapazitiv wirkende Touch-Sensoren sein.
Vorzugsweise wird das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente in Schritt b) mittels Abrollprägen und/oder partiellem Abrollprägen und/oder Hubprägen durchgeführt. Weiter ist es auch möglich, hierzu entsprechende Prägeverfahren einzusetzen, die speziell für dreidimensional geformte Oberflächen optimiert sind und wie diese beispielsweise in der DE 102012109315 A beschrieben sind.
Es ist bevorzugt möglich, dass das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente in Schritt b) mittels ein oder mehrerer Prägestempel durchgeführt wird, welche eine Folie oder ein oder mehrere Ausschnitte einer Folie als Folienelement auf den zumindest einen Teilbereich der ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten weiteren Folienelemente und/oder auf den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten Druckschichten appliziert.
Es ist auch insbesondere vorgesehen, dass das Applizieren der ein oder mehreren Folienelemente mittels Prägewalzen erfolgt. Vorzugsweise sind die ein oder mehreren Prägewalzen entsprechend an die Formgebung des Grundkörpers angepasst und/oder in ihrer Führung und in ihrem Abrollverhalten eine entsprechende Konturfolge bezüglich der Oberflächenkontur der ersten Oberfläche des Grundkörpers ermöglichen bzw. an diese angepasst sind.
Als Folien kommen bei der Durchführung des Schritts b) insbesondere Transferfolien, beispielsweise Fleißprägefolien oder Kaltprägefolien, aber auch Laminierfolien in Frage.
Besonders geeignet für den Einsatz sind hierbei Transferfolien, welche eine Trägerlage und eine von dieser ablösbare Transferlage umfassen. Die Trägerlage besteht hierbei vorzugsweise aus einer Kunststofffolie, beispielsweise eine PET- Folie mit einer Dicke zwischen 5 pm und 250 pm. Die Transferlage weist hierbei eine oder mehrere Schichten auf, welche vorzugsweise ausgewählt sind aus: einer oder mehreren Dekorschichten, einer oder mehreren funktionellen Schichten, einer oder mehreren Schutzschichten, einer oder mehreren Haftvermittlungsschichten, einer oder mehreren Barriereschichten, einer oder mehrerer leitfähigen Schichten.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Trägerlage und der Transferlage eine oder mehrere Ablöseschichten angeordnet sind, welche die Ablösbarkeit verbessern. Derartige Schichten enthalten vorzugsweise Wachse und/oder Silikone und/oder Polymeren.
Falls eine derartige Transferfolie als Heißprägefolie ausgestaltet ist, weist diese vorzugsweise an der der Trägerlage abgewandten Seite der Transferfolie eine thermisch aktivierbare Kleberschicht auf, welche insbesondere durch die thermische Energie des Prägestempels und/oder der Prägewalze aktiviert werden kann. Danach wird die Trägerfolie mit den Anteilen der Transferlage wieder abgezogen, die nicht mit dem Prägestempel und/oder der Prägewalze beaufschlagt wurden.
Falls eine derartige Transferfolie als Kaltprägefolie ausgestaltet ist, wird auf den Grundkörper und/oder auf der der Trägerlage abgewandten Seite der Transferfolie eine UV-härtbare Kleberschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, beispielsweise mittels Tiefdruck und/oder Offsetdruck und/oder Flexodruck und/oder Inkjetdruck und/oder Tampondruck und nach dem Zusammenführen von Kaltprägefolie und Grundkörper mittels UV-Strahlung aktiviert und gehärtet. Danach wird die Trägerfolie mit den Anteilen der Transferlage wieder abgezogen, die nicht in Verbindung mit der Kleberschicht waren.
Weiter ist es auch möglich, dass die Transferlage der Transferfolie weiter beispielsweise mittels Stanzen oder Schneiden oder Lasereinwirkung eingebrachte Ausnehmungen aufweist oder die Transferlage in Form von Patches auf der Trägerlage vorgesehen ist. Derartige Transferlagen weisen weiter vorzugsweise auch noch eine oder mehrere Trägerfolien zur Stabilisierung der Transferlage auf. Hierdurch ergibt sich weiter der Vorteil, dass „sensible“ Funktions- und Dekorschichten einen zusätzlichen Schutz vor den thermischen und mechanischen Belastungen des Prägeprozesses bzw. den nachfolgenden Prozessschritten erhalten.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass als Folie in Schritt b) eine Laminierfolie verwendet wird und beim Abprägen zumindest ein durch die Formgebung des Prägestempels bestimmter Ausschnitt der Laminierfolie unter Aktivierung einer Kleberschicht der Laminierfolie oder einer zwischen der Oberfläche des Grundkörpers und der Laminierfolie vorgesehenen Kleberschicht als Folienelement appliziert wird. Laminierfolien weisen vorzugsweise nicht eine „ablösbare“ Trägerlage auf, d.h. die Trägerlage und die weiteren Schichten bilden einen fest zusammenhaftenden Verbund. Laminierfolien weisen vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Schichten auf: eine oder mehrere Dekorschichten, eine oder mehrere funktionelle Schichten, eine oder mehrere Schutzschichten, eine oder mehrere Trägerschichten, eine oder mehrere Haftvermittlungsschichten, eine oder mehrere Trägerfolien, eine oder mehrere Barriereschichten, eine oder mehrere leitfähige Schichten.
Vorzugsweise weisen die Laminierfolien hierbei insbesondere durch Stanzen und/oder Schneiden und/oder Lasereinwirkung eingebrachte Ausnehmungen auf oder werden bereits beim Abprägen in Form von Etiketten, Labels oder ähnlichen Einzelelementen, die insbesondere auf einem Hilfsträger angeordnet sein können, dem Prägeprozess zugeführt.
Die mittels der ein oder mehreren Prägestempel bzw. Prägewalzen applizierten ein oder mehreren Folienelemente weisen vorzugsweise eine Formgebung auf, welche durch die Gestaltung der ein oder mehreren Prägestempel bzw. Prägewalzen, der Formgebung der Folie bzw. der Transferlage der Folie und/oder durch weitere Maßnahmen, wie weiter unten beschrieben, in weitem Umfang vorbestimmt werden können. Diese Folienelemente werden bezüglich ihres Schichtaufbaus durch den entsprechenden Schichtaufbau der für das Abprägen eingesetzten Folie bzw. der Transferlage der für das Abprägen eingesetzten Folie bestimmt. Die ein oder mehreren Folienelemente weisen damit vorzugsweise jedenfalls eine oder mehrere Schichten auf, ausgewählt aus: eine oder mehrere Dekorschichten, eine oder mehrere funktionelle Schichten, eine oder mehrere Schutzschichten, eine oder mehrere Haftvermittlungsschichten, eine oder mehrere Kleberschichten, eine oder mehrere Trägerschichten, eine oder mehrere Trägerfolien.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die ein oder mehreren Folienelemente und/oder die ein oder mehreren weiteren Folienelemente jeweils zumindest eine Dekorschicht und/oder zumindest eine funktionelle Schicht, insbesondere eine Schicht mit einer elektrischen Funktionalität, insbesondere umfassend ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus Touchsensor, Antenne, elektromagnetische Abschirmung, elektrisch nicht leitfähige, metallische Schichten zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung, Display, LED, elektrische Schaltung, Solarzelle, zumindest eine insbesondere nachhärtbare Schutzschicht und/oder zumindest eine Haftvermittlungsschicht aufweisen.
Eine Dekorschicht oder die Dekorschichten bestehen vorzugsweise aus einer oder einer Kombination folgender Dekorschichten:
• Transparente oder transluzente oder opake Lackschicht enthaltend Farbstoffe und/oder Pigmente, insbesondere organische/anorganische Pigmente, lumineszente und/oder fluoreszente Pigmente und/oder Farbstoffe, optisch variable Pigmente, thermochrome Pigmente und/oder Farbstoffe, metallische Pigmente, magnetisch ausrichtbare Pigmente
• Volumenhologrammschicht,
• Schicht mit optisch aktivem Oberflächenrelief, insbesondere einem diffraktiven und/oder refraktiv wirkenden Oberflächenrelief, einem holographischen Oberflächenrelief, einem Oberflächenrelief enthaltend refraktive Strukturen, diffraktive Strukturen, insbesondere Linsenstrukturen, Mikrolinsenanordnungen, Mikroprismen, Mikrospiegel, Mattstrukturen, insbesondere isotrope und/oder anisotrope Mattstrukturen und/oder eine Kombination beliebiger derartiger Strukturen;
• Reflexionsschichten, insbesondere metallische oder dielektrische Reflexionsschichten; • hochbrechende oder niedrigbrechende Schichten, insbesondere mit Brechungsindizes, die sich um mehr als +/- 0,2 von einem Brechungsindex von 1,5 unterscheiden;
• Flüssigkristallschichten, insbesondere cholesterische und/oder nematische Flüssigkristallschichten;
• Dünnfilmschichten, welche einen optisch variablen Farbänderungseffekt zeigen, insbesondere einen Dreischichtaufbau, umfassend eine Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine optionale Reflexionsschicht oder alternativ umfassend eine mehrfache Abfolge von abwechselnden hochbrechenden und niedrigbrechenden transparenten Schichten.
Diese Dekorschichten können hierbei in beliebiger Abfolge aufeinander und/oder nebeneinander aufgebracht sein. Jede einzelne Dekorschicht kann hierbei teilflächig in Musterform ausgebildet sein, um insbesondere ein gewünschtes grafisches Dekor zu erzielen. Die Dekorschichten sind bevorzugt relativ zueinander im Register angeordnet.
Die funktionelle Schicht oder die funktionellen Schichten bestehen vorzugsweise aus einer oder einer Kombination der folgenden angeführten funktionellen Schichten: Schichten mit einer elektrischen Funktionalität, insbesondere umfassend ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus: Touchsensor, Antenne, elektromagnetische Abschirmung, elektrisch nicht leitfähige, metallische Schichten zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung, Display, LED, elektrische Schaltung, Solarzelle, Schicht mit einer magnetischen Funktionalität, beispielsweise einem magnetischen Barcode, Schichten mit mechanischer Funktionalität, beispielsweise Verstärkungselemente oder Versteifungselemente aus Metall und/oder Kunststoff und/oder gewebte und/oder ungewebte Faserlagen und/oder faserige Zuschlagstoffe und/oder faserige Zusatzschichten, Schichten mit optischer Funktionalität, beispielsweise Antireflexionsschichten oder Reflexionsschichten, Schichten mit taktiler Funktionalität, beispielsweise Softtouch- Oberflächenbeschichtungen.
Es ist möglich, dass als Folie in Schritt b) eine Fleißprägefolie umfassend eine Trägerlage und eine von dieser ablösbare Transferlage verwendet wird und/oder beim Schritt b) zumindest ein durch die Formgebung des Prägestempels bestimmter Ausschnitt der Transferlage unter Aktivierung einer Kleberschicht der Transferlage oder einer zwischen dem Grundkörper und der Transferlage vorgesehenen Kleberschicht als Folienelement appliziert wird.
Es ist weiter möglich, dass als Folie in Schritt b) eine Transferfolie, insbesondere eine Kaltprägefolie, umfassend eine Trägerlage und eine von dieser ablösbare Transferlage, verwendet wird, welche auf die Transferlage und/oder auf einen Teilbereich der Oberfläche des Grundkörpers eine Kleberschicht, insbesondere ausgewählt aus Kaltkleber und/oder UV-Kleber, insbesondere mittels eines Inkjet- Druckkopfes, in einem ersten Bereich aufgebracht wird, in einem zweiten Bereich jedoch nicht aufgebracht wird, insbesondere mittels des Prägestempels die Transferfolie gegen die Oberfläche des Grundkörpers geführt wird, die Kleberschicht aktiviert wird und die Transferfolie wieder abgezogen wird, so dass ein durch die Formgebung des ersten Bereichs bestimmter Ausschnitt der Transferlage als Folienelement appliziert wird.
Die Kleberschicht wird bevorzugt mittels energiereicher elektromagnetischer Strahlung gehärtet, beispielsweise mittels UV-Bestrahlung und/oder IR- Bestrahlung und/oder Elektronenstrahlung. Die Flärtung kann dabei insbesondere vor und/oder während und/oder nach der Applikation der Transferlage auf die Kleberschicht erfolgen. Erfolgt die Härtung vor der Applikation der Transferlage auf die Kleberschicht, kann dadurch die Kleberschicht vorgehärtet werden, um beispielsweise die Viskosität der Kleberschicht gezielt zu erhöhen (IR- Bestrahlung) oder zu reduzieren (UV-Bestrahlung). Erfolgt die Härtung während der Applikation der Transferlage auf die Kleberschicht, kann die Härtung bei noch mit der Transferlage verbundener Trägerlage erfolgen. Erfolgt die Härtung nach der Applikation der Transferlage auf die Kleberschicht, kann die Härtung bei bereits von der Transferlage abgezogener Trägerlage und frei liegender Transferlage von der Oberseite des Grundkörpers her erfolgen.
Während der Härtung der Kleberschicht können durch die auf den Grundkörper ein oder mehreren Folienelemente und/oder der ein oder mehreren weiteren Folienelemente einwirkende Strahlung auch noch weitere Schichten und/oder Teilbereiche des Grundkörpers und/oder ein oder mehrere Druckschichten und/oder ein oder mehrere weitere Druckschichten gleichzeitig mit gehärtet werden oder nachgehärtet werden.
Es ist ferner auch möglich, dass die ein oder mehreren Druckschichten und/oder die ein oder mehreren weiteren Druckschichten separat gehärtet werden. Hierbei sei insbesondere auf die oben beschriebene UV-Bestrahlung verwiesen.
Ferner ist es insbesondere bei transparent ausgebildeten Grundkörpern vorgesehen, eine beidseitige Dekoration bzw. Beschichtung durchzuführen, sodass ein Tiefeneffekt durch die Beabstandung beider Dekorationen durch die Wandstärke des Grundkörpers entsteht. Hierzu wird vorzugsweise die Dicke des Grundkörpers so gewählt, dass die ein oder mehreren Folienelemente einerseits und die ein oder mehreren weiteren Folienelemente andererseits derart voneinander beabstandet sind, dass ein optischer Tiefeneffekt durch Zusammenwirken der ein oder mehreren Folienelemente und ein oder mehreren weiteren Folienelemente generiert wird.
Ist der Grundkörper beispielsweise opak ausgebildet, kann die beidseitige Dekoration durch die ein oder mehreren Folienelemente und den ein oder mehreren weiteren Folienelemente ein unterschiedliches optisches Erscheinungsbild des Grundkörpers von unterschiedlichen Seiten bereitstellen.
Durch die Verwendung ein oder mehrerer Folienelemente und ein oder mehrerer weiterer Folienelemente kann auch eine Kombination von dekorativen Folien und funktionellen Folien erfolgen. Beispielsweise kann auf einer Seite des Grundkörpers eine Dekoration erfolgen und auf der anderen Seite des Grundkörpers eine Applikation eines Funktionselements, beispielsweise eines Touchsensors oder einer Antenne oder eines Displays erfolgen.
Zu diesem Zweck ist es insbesondere vorteilhaft, dass die Beschichtungsvorrichtung eine Wendevorrichtung für den Grundkörper aufweist. Weiter ist hierzu insbesondere vorteilhaft, dass die Stellvorrichtung einen weiteren Werkzeugträger für den gewendeten Grundkörper aufweist, da es insbesondere möglich ist, dass die Rückseite des Grundkörpers anders geformt ist als die Vorderseite des Grundkörpers. Es ist bevorzugt möglich, dass die Wendevorrichtung beispielsweise einen Roboterarm aufweist, der den Grundkörper aus dem einen Werkzeugträger entnimmt, den Grundkörper entsprechend dreht und in gedrehter Lage in den weiteren Werkzeugträger platziert bzw. anordnet.
Beim Bedrucken in Schritt c) ist es möglich, dass ein zumindest weiterer Teilbereich innerhalb des zumindest einen Teilbereichs der ersten Oberfläche des Grundkörpers und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten liegt. In diesem Fall erfolgt die Bedruckung insbesondere auf die freien Oberflächen des Grundkörpers und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder auf die ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten.
Es ist jedoch auch möglich, dass der zumindest ein weiterer Teilbereich lediglich in dem freiliegenden ersten Teilbereich der Oberfläche des Grundkörpers liegt. In diesem Fall erfolgt die Bedruckung insbesondere neben bzw. benachbart zu den ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelementen und/oder den ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten. Ferner ist es weiter möglich, dass der zumindest eine weitere Teilbereich sowohl innerhalb des zumindest einen Teilbereichs liegt, in dem die ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder die ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten appliziert sind, als auch in dem freiliegenden ersten Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers liegt. In diesem Fall überlappt die Bedruckung sowohl die ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder die ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten als auch den freiliegenden ersten Teilbereich der Oberfläche des Grundkörpers zumindest bereichsweise.
Es ist ferner von Vorteil, wenn das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten registergenau zu den ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelementen und/oder den ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten erfolgt, wozu insbesondere ein oder mehrere Registermarken oder optische Merkmale der ein oder mehreren auf den Grundkörper abgeprägten Folienelemente und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper aufgebrachten weiteren Druckschichten und/oder der Flaltevorrichtung erfasst werden, beispielsweise mit einer Kamera, und zur Steuerung des Aufbringens der ein oder mehreren Druckschichten verwendet werden.
Vorzugsweise stellt das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten in dem zumindest einen weiteren Teilbereich zumindest ein Dekor bzw. ein visuell erkennbares Designelement dar, welches beispielsweise ein graphisch gestalteter Umriss, eine figürliche Darstellung, ein Bild, ein Motiv, ein Symbol, ein Logo, ein Portrait, ein Muster, ein Raster, ein alphanumerisches Zeichen, ein Text und dergleichen sein kann. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind daher nicht einschränkend zu verstehen.
Fig. 1a - Fig. 1f verdeutlicht anhand von mehreren schematischen
Darstellungen die Durchführung eines Verfahrens zur Beschichtung eines Grundkörpers.
Fig. 2a, Fig. 2b verdeutlicht jeweils eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung zur Fierstellung eines beschichteten Grundkörpers.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer
Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung eines Grundkörpers.
Fig. 4a - Fig. 4c verdeutlicht anhand von mehreren schematischen Darstellungen ein Verfahren zur Beschichtung eines Grundkörpers
Fig. 5 zeigt eine Darstellung einer beispielhaften Beschichtungsvorrichtung
Fig. 6 verdeutlicht eine beispielhafte Darstellung einer
Stellvorrichtung und eines Werkzeugträgers
Fig. 7 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Druckeinheit
Fig. 8 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer UV-
Bestrahlungseinheit
Fig. 9a zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Grundkörpers Fig. 9b zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Haltevorrichtung
Anhand der Figuren 1a bis 1f wird im Folgenden ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Grundkörpers beschrieben:
Fig. 1a zeigt eine Haltevorrichtung 20, in welche ein Grundkörper 10 fixiert ist, vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixiert ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Haltevorrichtung 20 mechanisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch und/oder per Hand zu öffnen und/oder zu schließen ist. Bevorzugt erfolgt das Einlegen des Grundkörpers 10 durch Menschenhand, durch eine Fördervorrichtung, die in der Haltevorrichtung 20 mündet oder vollständig automatisiert, beispielsweise durch einen Roboter.
Vorzugsweise ist der Grundkörper 10 ein starrer Körper, der insbesondere zumindest eine bereichsweise gewölbte, ebene und/oder unebene Oberfläche aufweist.
Es ist insbesondere möglich, dass der Grundkörper 10 und/oder eine Oberfläche des Grundkörpers 10, insbesondere die zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers 10, weitgehend flach, insbesondere zweidimensional eben, oder 2,5-D-verformt oder dreidimensional verformt ist.
Weiter bevorzugt umfasst der Grundkörper 10 ein Bauteil, insbesondere ein Fahrzeugteil, ein Gehäuseteil, eine Cockpitkomponente und/oder ein Karosserieteil, ein Spritzgussteil, ein 3D-Druck-Teil und/oder ein mittels spanender und/oder spanloser Herstellungsverfahren hergestelltes Bauteil.
In einem nächsten Schritt werden sodann, wie in Fig. 1b verdeutlicht, insbesondere in einer Prägestation 30 der Beschichtungsvorrichtung 50 ein oder mehrere Folienelemente 11 auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 appliziert. Insbesondere ist es auch vorgesehen, dass ein oder mehrere Folienelemente 11 auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 abgeprägter weiterer Folienelemente 11 und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 aufgebrachter Druckschichten 12 appliziert werden. Insbesondere verbleibt der Grundkörper 10 während des Abprägens in der Flaltevorrichtung 20.
In Fig. 1b ist der in der Flaltevorrichtung 20 fixierte Grundkörper 10 dargestellt, der sich an der Prägestation 30 befindet. Die Prägestation 30 weist eine Prägeeinheit 31 auf, welche in dieser Ausführung einen Prägestempel 32 und eine Folienvorschubeinheit 36 aufweist. Die Folienvorschubeinheit 36 umfasst zwei Folienwellen 34, die die Folienbahnen 33 auf und abwickeln. Zum Abprägen eines Folienelements 11 wird der Prägestempel 32 translatorisch in Richtung des Grundkörpers 10 verfahren, wie durch den Pfeil angedeutet. Infolge eines Prägedrucks und eines Wärmeeintrags wird sodann das Folienelement 11 auf dem Grundkörper 10 appliziert. Als Resultat ist der mit einem Folienelement 11 beschichtete Grundkörper 10 in Fig. 1c dargestellt. Vorzugsweise ist der Grundkörper 10 hierbei weiterhin in der Flaltevorrichtung 20 fixiert angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass ein oder mehrere Folienelemente 11 auf den Grundkörper 10 abgeprägt werden.
Vorzugsweise weist die Prägestation 30 zumindest eine Prägeeinheit 31 auf, welche ein oder mehrere Prägestempel 32 umfasst. Weiter ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Folienvorschubeinheit 36 aufweist, wobei die Folieneinheit zwei oder mehrere Folienwellen 34 umfasst, welche zwei oder mehrere Folienbahnen 33 auf- und abwickeln, wobei die zwei oder mehreren Folienbahnen 33 vorzugsweise parallel nebeneinander angeordnet sind und bevorzugt zwischen dem Prägestempel 32 und dem Grundkörper 10 ein- bzw. ausgeschoben werden.
In einer alternativen Ausgestaltungsvariante ist es möglich, dass die zumindest eine Folienvorschubeinheit 36 zumindest eine Spleißhilfe aufweist und/oder dass die zwei oder mehreren Folienwellen 34, insbesondere zum Folienwechsel entnommen werden können.
Vorzugsweise werden zum Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente 11 die ein oder mehreren Prägestempel 32 in Richtung des Grundkörpers 10 translatorisch verfahren, bis das Folienelement 11 mit dem Grundkörper 10 in Kontakt tritt. Ist der Kontakt hergestellt, wird im Folgenden ein, insbesondere vordefinierter, Prägedruck aufgebracht und mittels Wärmeeintrag das Folienelement 11 auf den Grundkörper 10 abgeprägt. Es ist möglich, dass die ein oder mehreren Prägestempel 32 jeweils zumindest eine Direktheizung zum schnellen Aufheizen des Prägestempels 32 aufweisen. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass der Fleizbereich der ein oder mehreren Prägestempel 32 zwischen 0°C und 300°C liegt, insbesondere zwischen 80°C und 250°C liegt.
Es ist weiter vorgesehen, dass das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente 11 in Schritt b) mittels Abrollprägen und/oder partiellem Abrollprägen und/oder Flubprägen durchgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass als Folie 33 in Schritt b) eine Heißprägefolie umfassend eine Trägerlage und eine von dieser ablösebare Transferlage verwendet wird und/oder beim Schritt b) zumindest ein durch die Formgebung des Prägestempels 32 bestimmter Ausschnitt der Transferlage unter Aktivierung einer Kleberschicht der Transferlage oder einer zwischen dem Grundkörper 10 und der Transferlage vorgesehenen Kleberschicht als Folienelement 11 appliziert wird.
Weiter ist es bevorzugt, dass als Folie 33 in Schritt b) eine Transferfolie, insbesondere eine Kaltprägefolie, umfassend eine Trägerlage und eine von dieser ablösbare Transferlage, verwendet wird. Vorzugsweise wird die Kaltprägefolie, welche auf die Transferlage und/oder auf einen Teilbereich der Oberfläche des Grundkörpers 10 appliziert wird eine Kleberschicht, insbesondere ausgewählt aus Kaltkleber und/oder UV-Kleber, insbesondere mittels eines Inkjet-Druckkopfes 42, in einem ersten Bereich aufgebracht und in einem zweiten Bereich jedoch nicht aufgebracht. Insbesondere wird mittels des Prägestempels 32 die Transferfolie gegen die Oberfläche des Grundkörpers 10 geführt, die Kleberschicht aktiviert und die Transferfolie wieder abgezogen, so dass ein durch die Formgebung des ersten Bereichs bestimmter Ausschnitt der Transferlage als Folienelement 11 appliziert wird.
Es ist auch möglich, dass als Folie 33 in Schritt b) eine Laminierfolie verwendet wird und beim Abprägen zumindest ein durch die Formgebung des Prägestempels 32 bestimmter Ausschnitt der Laminierfolie unter Aktivierung einer Kleberschicht der Laminierfolie oder einer zwischen der Oberfläche des Grundkörpers 10 und der Laminierfolie vorgesehenen Kleberschicht als Folienelement 11 appliziert wird.
In Fig. 1 d ist der mit einem Folienelement 11 beschichtete Grundkörper 10 dargestellt, der sich an der Druckstation 40 befindet, wobei der Grundkörper 10 weiterhin in der Haltevorrichtung 20 verbleibt. Die Druckstation 40 weist eine Druckeinheit 41 auf, die zwei Druckköpfe 42 umfasst. Es ist ferner auch möglich, dass die Druckstation 40 zumindest eine Druckeinheit 41 aufweist, die wiederum ein oder mehrere Druckköpfe 42 umfasst und mittels deren die ein oder mehreren Druckschichten 12 aufgebracht werden.
In einem nächsten Schritt werden sodann insbesondere in einer Druckstation 40 der Beschichtungsvorrichtung 50 ein oder mehrere Druckschichten 12 auf zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 abgeprägten Folienelemente 11 aufgebracht. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist auch vorgesehen, dass ein oder mehrere Druckschichten 12 auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten weiteren Druckschichten 12 aufgebracht werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Grundkörper 10 in der Haltevorrichtung 20 verbleibt. Insbesondere wird das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten 12 mittels Digitaldruck und/oder Tintenstrahldruck und/oder Inkjetdruck und/oder Tampondruck durchgeführt.
Weiter ist es insbesondere vorgesehen, dass das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten 12 im Schritt c) mittels eines oder mehrerer Druckköpfe 42 durchgeführt wird, welche Drucktinte, insbesondere Drucktinte mit Farben aus dem CMYK- und/oder RGB-Farbmodell und/oder Sonderfarben und/oder transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke aufweisen, welche bevorzugt als Druckschicht 12 auf den zumindest einen Teilbereich der ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf dem Grundkörper 10 abgeprägten Folienelemente 11 und/oder auf den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten weiteren Druckschichten 12 appliziert werden.
In Fig. 1e ist der mit einem Folienelement 11 und einer Druckschicht 12 beschichtete Grundkörper 10 dargestellt, wobei dieser weiterhin in der Haltevorrichtung 20 formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixiert ist.
In Fig. 1f ist in einem weiteren Schritt das Entnehmen des beschichteten Grundkörpers 10 aus der Haltevorrichtung 20 gezeigt. Dies ist durch den Pfeil angedeutet. Nach der Entnahme des beschichteten Grundkörpers 10 ist es sodann möglich weitere Bearbeitungsschritte durchzuführen, die vorzugsweise in separaten Anlagen ausgeführt werden.
So ist es möglich, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt nach dem Entnehmen des beschichteten Grundkörpers 10 aus der Haltevorrichtung 20 in einer oder mehreren weiteren Anlagen ausgeführt wird: Überfluten, Überspritzen, und/oder Sprühlackieren des beschichteten Grundkörpers 10, und/oder bevorzugt Laminieren von Sensoren, insbesondere Sensoren, die auf Berührung und/oder Annäherung sensibel sind, auf den beschichteten Grundkörper 10, insbesondere auf die Rückseite des beschichteten Grundkörpers 10.
Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung der Beschichtungsvorrichtung 50, umfassend einen Werkzeugträger 21 , der vorzugsweise als Drehteller ausgeführt ist, und die in dieser Figur nicht dargestellte Haltevorrichtung 20 zusammen mit dem Grundkörper 10 zwischen der Prägestation 30 und der Druckstation 40 verfährt.
In Fig. 2b ist ebenfalls eine schematische Darstellung der Beschichtungsvorrichtung 50 gezeigt, wobei die Beschichtungsvorrichtung 50 in dieser Ausführungsvariante einen Werkzeugträger 21 aufweist, der einen Schiebetisch und/oder eine Lineareinheit 23 umfasst und die Haltevorrichtung 20 mit dem darin formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixierten Grundkörper 10 zwischen der Prägestation 30 und der Druckstation 40 verfährt.
Fig. 3 verdeutlicht eine Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung 50 nach Fig. 2b, bei der der Werkzeugträger 21 einen Schiebetisch und/oder eine Lineareinheit umfasst. Die Beschichtungsvorrichtung 50 weist neben dem Werkzeugträger 21 , eine Stellvorrichtung 22 auf, die den Werkzeugträger 21 zwischen der Prägestation 30 und der Druckstation 40 translatorisch verfährt, wie durch den Doppelpfeil angedeutet. Auf dem Werkzeugträger 21 ist weiter eine Haltevorrichtung 20 angeordnet, in der der Grundkörper 10, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig, fixiert angeordnet ist. Weiter umfasst die Beschichtungsvorrichtung 50 eine Prozesssteuervorrichtung 60. Die Prozesssteuervorrichtung 60 umfasst einen oder mehrere Mikroprozessoren, periphere Komponenten zur Steuerung der Prägestation 30, der Druckstation 40 und der Stellvorrichtung 22, sowie entsprechende Softwarekomponenten. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Haltevorrichtung 20 zum Fixieren eines Grundkörpers 10, zumindest eine Prägestation 30 und zumindest eine Druckstation 40, zum Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten 12 auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 abgeprägter Folienelemente 11 und/oder zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 aufgebrachter weiterer Druckschichten 12, aufweist, und dass die Prägestation 30 ein oder mehrere Prägeeinheiten 31 zum Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente 11 auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 abgeprägter weitere Folienelemente 11 und/oder zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 aufgebrachter Druckschichten 12, aufweist.
Die Prägestation 30 weist zumindest eine Prägeeinheit 31 zum Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente 11 auf. Die Prägeeinheit 31 weist vorzugsweise zumindest einen Revolverkopf 35 auf, an dem zumindest ein Prägestempel 32 montiert ist. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante sind an dem Revolverkopf 35 vier Prägestempel 32 angeordnet.
Es ist weiter möglich, dass die Prägestation 30 zumindest einen Revolverkopf 35, der vorzugsweise um zumindest eine Achse drehbar gelagert ist und entlang zumindest einer Achse translatorisch beweglich ist, aufweist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Revolverkopf 35 ein oder mehrere Prägestempelaufnahmen umfasst, die ein oder mehrere Prägestempel 32 aufnehmen. Vorzugsweise weisen die Prägestempel 32 unterschiedliche Geometrien auf, sodass unterschiedliche Motive prägbar sind. Die drehbare Lagerung des Revolverkopfs 35 und die Möglichkeit zum translatorischen Verfahren des Revolverkopfs 35 sind durch die dargestellten Pfeile angedeutet. Es ist weiter insbesondere vorgesehen, dass die Prägestation 30, zumindest eine Folienvorschubeinheit 36 aufweist, wobei die Folienvorschubeinheit 36 zwei oder mehrere Folienwellen 34 umfasst, welche zwei oder mehrere Folienbahnen 33 auf- und abwickeln. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die zwei oder mehreren Folienbahnen 33 parallel nebeneinander angeordnet sind und wobei die zwei oder mehreren Folienbahnen 33 zwischen dem Prägestempel 32 und dem Grundkörper 10 ein- bzw. ausgeschoben werden.
Der Revolverkopf 35 zusammen mit dem Prägestempel 32 wird in dieser Ausführungsvariante nach Art einer Flubpresse translatorisch gegen den Grundkörper 10 gefahren. Es ist jedoch auch möglich, dass das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente 11 mittels Abrollprägen und/oder partiellem Abrollprägen durchgeführt wird.
Es ist bevorzugt, dass die ein oder mehreren Prägestempel 32 austauschbar an den ein oder mehreren Prägestempelaufnahmen des zumindest einen Revolverkopfs 35 montiert sind, vorzugsweise wobei jede Prägestempelaufnahme jeweils ein Schnellwechselsystem zum werkzeuglosen Austausch der Prägestempel 32 aufweist, bevorzugt wobei das Schnellwechselsystem eine Schwalbenschwanzhalterung und/oder einen Spannhebel zum Austausch der Prägestempel 32 aufweist.
Dies hat den Vorteil, dass die Prägestempel 32 insbesondere ohne Werkzeug austauschbar sind, was die Rüstzeiten der Maschine, insbesondere bei Wartung oder Wechsel auf einen anderen Grundkörper 10 erheblich reduziert.
Es ist auch möglich, dass die ein oder mehreren nicht an den Revolverkopf 35 montierten Prägestempel 32 in einer Halterung der Beschichtungsvorrichtung 50 zum Vorheizen zwischengelagert sind. Weiter ist es möglich, dass die ein oder mehreren Prägestempel 32 ein Material oder eine Materialkombinationen umfassen, ausgewählt aus: Stahl, Silikon, Kunststoff, Aluminium, Kupfer, Messing und/oder Magnesium.
Weiter ist es insbesondere vorgesehen, dass die ein oder mehreren Prägestempelaufnahmen und die ein oder mehreren Prägestempel 32 codiert sind, vorzugsweise mittels RFID-Chips codiert sind.
Es ist ferner auch möglich, dass die zumindest eine Druckstation 40 eine Digitaldruckstation und/oder Inkjetdruckstation und/oder Tampondruckstation und/oder Tintenstrahldruckstation umfasst.
Ferner ist es möglich, dass die zumindest eine Druckstation 40 zumindest eine Druckeinheit 41 umfasst, die insbesondere zumindest einen Druckkopf 42 aufweist. Mittels des zumindest einen Druckkopfs 42 werden die ein oder mehreren Druckschichten 12 aufgebracht. Insbesondere ist es möglich, dass jeder Druckkopf 41 der ein oder mehreren Druckköpfe 42 separat translatorisch beweglich angeordnet ist, vorzugsweise in z-Richtung beweglich angeordnet ist, sodass ein gleichbleibender Prozessabstand zur Oberfläche des Grundkörpers 10 eingehalten werden kann. Es ist möglich, dass die Oberfläche des Grundkörpers 10 Unebenheiten und/oder Rauigkeit aufweisen kann, weshalb eine Steuerung des zumindest einen Druckkopfs 41 zur Einhaltung des Prozessabstandes vorzugsweise mittels der Prozesssteuervorrichtung 60 erfolgt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die ein oder mehreren Druckschichten 12 ein oder mehrere Materialien aufweisen, insbesondere ausgewählt aus:
Drucktinte, insbesondere Drucktinte mit Farben aus dem CMYK- und/oder RGB- Farbmodell und/oder Sonderfarben und/oder transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke. In einer alternativen Ausführungsvariante ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Vorbehandlungsstation 70 zur Vorbehandlung eines Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers 10, der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 abgeprägten Folienelemente 11 und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten Druckschichten 12, insbesondere durch eines oder mehrere Bearbeitungsverfahren ausgewählt aus: Begasung, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung,
Reinigung, Oberflächenaktivierung, Beschichtung, Ionisierung aufweist.
Es ist ferner auch möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Prüfstation zur optischen Prüfung zumindest eines Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers 10, der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 abgeprägten Folienelemente 11 und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten Druckschichten 12 mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera, aufweist.
Zweckmäßig ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Reinigungsstation aufweist, insbesondere zur Reinigung zumindest einer Oberfläche des Grundkörpers 10 mittels Bürsten und/oder Druckluft und/oder Absaugung.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Flowbox, bevorzugt zumindest einen Ventilator, zur Staubreduzierung und/oder Staubvermeidung aufweist, insbesondere wobei diese/dieser gefilterte Umgebungsluft bzw. Raumluft mit Überdruck in den Arbeitsraum einbläst.
Bevorzugt ist hierbei der Arbeitsraum gegenüber der Umgebung abgedichtet und besonders bevorzugt gegenüber der Umgebung abschließbar. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass der Arbeitsraum denjenigen Raum umfasst, in dem die zumindest eine Prägestation 30, die zumindest eine Druckstation 40, die zumindest eine Vorbehandlungsstation 70, die zumindest eine Reinigungsstation, die zumindest eine UV-Bestrahlungseinheit 80 und/oder die zumindest eine Prüfstation angeordnet sind.
In einerweiteren Ausführungsvariante ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine UV-Bestrahlungseinheit 80 zur UV- Vorhärtung, insbesondere Pinning, von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12, und/oder eine UV-Bestrahlungseinheit 80 zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12 aufweist. Die ein oder mehreren Druckschichten 12 umfassen UV-Kleber und/oder Kaltkleber und/oder Kleber und/oder Lacke und/oder Tinte. Die UV-Bestrahlungseinheit 80 umfasst vorzugsweise eine UV-Strahlung emittierende Lichtquelle, die Licht vorzugsweise im Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm emittiert.
Weiter ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Folienkontrolleinheit aufweist, die die zwei oder mehreren Folienbahnen (33) auf Folienriss, Folienende und/oder Folienvorrat überprüft, vorzugsweise mittels mindestens einem Sensor und/oder mittels zwei oder mehrerer Servomotoren, welche an den zwei oder mehreren Folienwellen angeordnet sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass es sich bei dem Sensor um einen optischen Sensor handelt, beispielsweise eine Kamera.
In einerweiteren Ausgestaltungsvariante ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest einen beweglich gelagerten Werkzeugträger 21 , insbesondere einen vertikal oder horizontal angeordneten Drehteller oder Schiebetisch, aufweist, insbesondere auf dem die zumindest eine Haltevorrichtung 20 angeordnet ist und mittels dem die zumindest eine Haltevorrichtung 20, insbesondere zusammen mit dem fixierten Grundkörper 10, zumindest zwischen der zumindest einen Prägestation 30 und/oder der zumindest einen Druckstation 40 und/oder der zumindest einen Vorbehandlungsstation 70 und/oder der zumindest einen Prüfstation und/oder der zumindest einen Reinigungsstation verfahrbar ist. In einer anderen Ausführung ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 eine Anzahl n Stationen, insbesondere die zumindest eine Prägestation 30, die zumindest eine Vorbehandlungsstation 70, die zumindest eine Reinigungsstation und/oder die zumindest eine Druckstation 40 aufweist, und dass auf dem zumindest einen Werkzeugträger 21 zumindest n Haltevorrichtungen 20 angeordnet sind.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Stellvorrichtung 22 zum Verfahren der Haltevorrichtung 20 und/oder die auf dem zumindest einen gemeinsamen Werkzeugträger 21 zumindest eine angeordnete Haltevorrichtung 20 zwischen den Stationen der Beschichtungsvorrichtung 50 aufweist.
In einerweiteren Ausführungsvariante ist es möglich, dass die Beschichtungsvorrichtung 50 zumindest eine Prozesssteuervorrichtung 60 aufweist, welche die Stellvorrichtung 22 insbesondere derart ansteuert, dass die ein oder mehreren Haltevorrichtungen 20 zyklisch in einer vordefinierten Abfolge zwei oder mehrere Stationen der Beschichtungsvorrichtung 50 zugeführt werden, insbesondere in einer Abfolge: Prägestation 30 - Druckstation 40, Druckstation 40 - Prägestation 30, Vorbehandlungsstation 70 - Prägestation 30 - Druckstation 40, Prägestation 30 - Vorbehandlungsstation 70 - Druckstation 40, Vorbehandlungsstation 70 - Prägestation 30 - Vorbehandlungsstation 70 - Druckstation 40.
In Fig. 4a ist ein Verfahren zur Beschichtung eines Grundkörpers 10, insbesondere mit einer Beschichtungsvorrichtung 50, gezeigt, wobei bei dem Verfahren, insbesondere in der folgenden Abfolge, folgende Schritte durchgeführt werden: a) Fixieren des Grundkörpers 10 in einer Haltevorrichtung 20, b) Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente 11 auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 abgeprägter weiterer Folienelemente 11 und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrere auf den Grundkörper 10 aufgebrachter Druckschichten 12, wobei der Grundkörper 10 in der Flaltevorrichtung 20 verbleibt, c) Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten 12 auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 abgeprägter Folienelemente 11 und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper 10 aufgebrachter weiterer Druckschichten 12, wobei der Grundkörper 10 in der Flaltevorrichtung 20 verbleibt, d) Entnehmen des beschichteten Grundkörpers 10 aus der Flaltevorrichtung 20.
Es ist auch möglich, dass die Schritte b) und c) ein oder mehrfach durchgeführt werden und/oder in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden. Dies ist auch in Fig. 4b und Fig. 4c verdeutlicht.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zykluszeiten der Schritte b) und c) jeweils zwischen 1 s und 300 s, vorzugsweise zwischen 5 s und 120 s, insbesondere zwischen 20 s und 30 s betragen.
Weiter ist es möglich, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor dem Schritt a) ausgeführt wird:
Fierstellen des Grundkörpers 10 mittels Spritzgießen und/oder 3D-Drucks und/oder spanender und/oder spanloser Fierstellungsverfahren. Es ist auch möglich, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor dem Schritt a) ausgeführt wird:
Zuführen und/oder Anordnen des Grundkörpers 10 in der Haltevorrichtung 20.
Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt im Schritt c) ausgeführt wird:
UV-Bestrahlung, insbesondere Pinning, mittels eines UV-Lichtes, vorzugsweise einer UV-LED, zum Vorhärten von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12, insbesondere UV-Kleber, Kaltkleber, Kleber, Lack und/oder Tinte, insbesondere wobei die Bestrahlung mit Licht, insbesondere aus dem Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm, durchgeführt wird.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt im Schritt c) ausgeführt wird:
UV-Bestrahlung mittels eines UV-Lichtes, vorzugsweise einer UV-LED, zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12, vorzugsweise UV-Kleber, Kaltkleber, Kleber, Lack und/oder Tinte, insbesondere wobei die Bestrahlung mit Licht, insbesondere aus dem Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm, durchgeführt wird.
In Fig. 4b ist dargestellt, dass auf dem Grundkörper 10 zunächst gemäß Schritt c) ein oder mehrere Druckschichten 12 aufgebracht werden und anschließend der Schritt b) durchgeführt wird, sodass ein oder mehrere Folienelement 11 abgeprägt werden. Es ist möglich, dass der Grundkörper 10 zwischen den beiden Schritten b) und c) oder in umgekehrter Reihenfolge in einer Vorbehandlungsstation 70 vorbehandelt wird.
Es ist insbesondere möglich, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt ein- oder mehrfach vor dem Schritt b) und/oder vor dem Schritt c) durchgeführt wird:
Vorbehandeln des zumindest einen Teilbereichs der ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 abgeprägten Folienelemente 11 und/oder des zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten Druckschichten 12, insbesondere durch ein oder mehrere Bearbeitungsverfahren ausgewählt aus: Begasung, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Oberflächenaktivierung, Ionisierung, Beschichtung.
In einerweiteren Ausgestaltungsvariante ist insbesondere vorgesehen, dass vor dem Schritt b) und/oder Schritt c) eine optische Prüfung des zumindest einen Teilbereichs der ersten Oberfläche des Grundkörpers 10 und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 abgeprägten Folienelemente 11 und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten Druckschichten 12 mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera, erfolgt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor und/oder nach dem Schritt b), und/oder vor und/oder nach dem Schritt c) ausgeführt wird:
Reinigung, insbesondere mittels Bürsten und/oder Druckluft und/oder Absaugung und/oder C02-Schneestrahl und/oder Klebeband, insbesondere mittels Flub-Tapecleaner und/oder Rollen-Tapecleaner. Es ist auch möglich, dass vor und/oder während und/oder nach dem Schritt b) und/oder Schritt c) die Staubeindringung in den Arbeitsraum mittels Luft- Überdruck reduziert wird, insbesondere vermieden wird.
Weiter ist es zweckmäßig, dass der zumindest eine Werkzeugträger 21 , auf dem die zumindest eine Haltevorrichtung 20, insbesondere zusammen mit dem fixierten Grundkörper 10, angeordnet ist, vor dem Schritt b) in eine Prägeposition zum Durchführen des Schrittes b) und/oder vor dem Schritt c) in eine Druckposition zum Durchführen des Schrittes c) verfahren wird.
Es ist auch möglich, dass das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente 11 in Schritt b) mittels ein oder mehrerer Prägestempel 32 durchgeführt wird, welche eine Folie 33 oder ein oder mehrere Ausschnitte einer Folie 33 als Folienelemente 11 auf den zumindest einen Teilbereich der ersten Oberfläche des Grundkörpers
10 und/oder den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 abgeprägten weiteren Folienelemente 11 und/oder auf den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper 10 aufgebrachten Druckschichten 12 appliziert.
Ferner ist es vorgesehen, dass in Schritt b) die ein oder mehreren Folienelemente
11 der ein oder mehreren Folienelemente 11 registergenau zu den ein oder mehreren weiteren Folienelemente 11 abgeprägt werden, insbesondere wobei ein oder mehrere Registermarken der optischen Merkmale der ein oder mehreren weiteren Folienelemente 11 und/oder der Haltevorrichtung 20 erfasst werden und zur Steuerung des Abprägens verwendet werden.
Es ist auch möglich, dass die ein oder mehreren Folienelemente 11 und/oder die ein oder mehreren weiteren Folienelemente 11 jeweils zumindest eine Dekorschicht und/oder zumindest eine funktionelle Schicht, insbesondere eine Schicht mit einer elektrischen Funktionalität, insbesondere umfassend ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus Touchsensor, Antenne, elektromagnetische Abschirmung, elektrisch nicht leitfähige, metallische Schichten zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung, Display, LED, elektrische Schaltung, Solarzelle, zumindest eine insbesondere nachhärtbare Schutzschicht und/oder zumindest eine Haftvermittlungsschicht aufweisen.
In Fig. 5 ist eine beispielhafte Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung 50 gezeigt. Die Beschichtungsvorrichtung 50 weist dabei im Wesentlichen eine Prägestation 30 und eine Druckstation 40 auf. Weiter umfasst die Beschichtungsvorrichtung eine Prozesssteuervorrichtung 60, eine UV- Bestrahlungseinheit 80, eine Stellvorrichtung 22 und einen Werkzeugträger 21.
Die Prägestation 30 umfasst weiter einen Revolverkopf 35, der ein oder mehrere Prägestempel 32 trägt, und eine Folienvorschubeinheit 36. Der Revolverkopf 35 ist in z-Richtung, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, und die Folienvorschubeinheit 36 ist in y-Richtung mittels Linearantriebe 23 verschiebbar angeordnet. Ebenso sind die Druckeinheit 41 und die UV-Bestrahlungseinheit 80 mittels Linearantriebe 23 verschiebbar angeordnet, insbesondere in z-Richtung verschiebbar angeordnet, wie ebenfalls durch den Doppelpfeil angedeutet. Die Druckeinheit 41 und die UV-Bestrahlungseinheit 80 werden unten detaillierter beschrieben. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass auch der Werkzeugträger 21 und die Stellvorrichtung 22 mittels Linearantriebe 23 verschiebbar angeordnet sind. Diese werden im Detail ebenfalls unten beschrieben.
Im Wesentlichen ist der Werkzeugträger 21 zwischen der Prägestation 30, der Druckstation 40 und der UV-Bestrahlungseinheit in y-Richtung verfahrbar, hierzu wird mittels der Prozesssteuervorrichtung 60 die Stellvorrichtung 22 angesteuert, sodass der Werkzeugträger 21 zwischen einer Prägeposition und einer Druckposition verfahrbar ist. Ferner ist es vorgesehen, dass der Werkzeugträger 21 zum Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente 11 in die Prägeposition gebracht wird und analog dazu zum Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten 12 in die Druckposition gebracht wird. Die Prozesssteuervorrichtung 60 steuert sodann den Prägeprozess und/oder den Druckprozess. Mittels der über Linearantriebe 23 verstellbaren Folienvorschubeinheit 36, dem Revolverkopf 35 und der Druckeinheit 41 können individuelle Dekorationen erfolgen.
Die Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Darstellung der Stellvorrichtung 22 und des Werkzeugträgers 21. Mittels eines Linearantriebs 23, der an der Stellvorrichtung 22 angeordnet ist, ist der Werkzeugträger 21 entlang der y-Richtung verfahrbar. Der Werkzeugträger 21 selbst weist einen weiteren Linearantrieb 23 auf, welcher den Werkzeugträger 21 in x-Richtung verfahren lässt. Die Bewegungsrichtungen sind insbesondere durch die beiden Doppelpfeile verdeutlicht.
In Fig. 7 ist eine beispielhafte Darstellung der Druckeinheit 41 gezeigt. Die Druckeinheit 41 umfasst in dieser Ausführungsvariante vier Druckköpfe 42. Diese können beispielsweise den Farbraum des CMYK-Farbmodells abdecken. Es ist jedoch auch möglich, dass Farben des RGB-Farbmodells, transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke mittels der Druckköpfe 42 aufgebracht wird. In dieser beispielhaften Variante weist jeder der vier Druckköpfe 42 eine UV-Bestrahlungseinheit 80 auf, insbesondere zum Vorhärten von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12. Es ist jedoch auch möglich, dass die UV-Bestrahlungseinheit 80 zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12 ausgeführt ist.
Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Druckeinheit 41 mittels eines Linearantriebs 23 zusammen mit den vier Druckköpfen 42 in x-Richtung verfahrbar ist, wie durch den Doppelpfeil angedeutet. Zusätzlich ist es möglich, dass jeder der Druckköpfe 42 einen eigenen Linearantrieb 23 aufweist zum individuellen Verfahren der Druckköpfe 42 entlang der z-Achse, wie durch den Doppelpfeil angedeutet. Die Anordnung der Linearantriebe 23 soll in diesem Fall nicht einschränkend wirken. Ferner ist es möglich, dass die Druckeinheit 41 und/oder die Druckköpfe 42 über weitere Linearantriebe 23 verfügen, die die Druckeinheit 41 und/oder die Druckköpfe 42 in weitere Raumrichtungen verfahren lassen. In Fig. 8 ist eine beispielhafte UV-Bestrahlungseinheit 80 dargestellt.
Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine UV-Bestrahlungseinheit 80 zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten der ein oder mehreren Druckschichten 12. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich bei der UV- Bestrahlungseinheit 80 um eine UV-Bestrahlungseinheit 80 zum Vorhärten von ein oder mehreren Druckschichten 12 der ein oder mehreren Druckschichten 12 handelt.
In dieser alternativen Ausgestaltung weist die UV-Bestrahlungseinheit 80 einen Linearantrieb 23 auf, wodurch die UV-Bestrahlungseinheit 80 in z-Richtung verfahrbar ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die UV-Bestrahlungseinheit 80 weitere Linearantriebe 23 umfasst, sodass die UV-Bestrahlungseinheit 80 in weitere und/oder andere Raumrichtungen verfahrbar ist.
In Fig. 9a ist beispielhaft ein Grundkörper 10 dargestellt. Bei dem gezeigten Grundkörper 10 handelt es sich um ein Fahrzeugteil, insbesondere eine Cockpitkomponente. Es ist möglich, dass die Geometrie des Grundkörpers 10 individuelle Formen aufweist, sodass dieser insbesondere unebene und/oder gewölbte Oberflächen aufweist.
Aufgrund der vielfältigen Geometrie des Grundkörpers 10 sind zumeist auf den Grundkörper 10 angepasste Haltevorrichtungen 20 notwendig. Eine derartige beispielhafte Haltevorrichtung 20 ist in der Fig. 9b dargestellt. Bevorzugt fixiert die Haltevorrichtung 20 dabei den Grundkörper 10 formschlüssig und/oder kraftschlüssig, sodass dieser bei der weiteren Bearbeitung positionsgenau gehaltert ist. Dies bringt insbesondere den Vorteil mit sich, dass auch die weiteren Verfahrensschritte positionsgenau und/oder registergenau durchgeführt werden können. Hierbei ist es bevorzugt auch möglich, dass die Haltevorrichtung 20 Positionsmarkierung und/oder Registermarkierung aufweist, die von einer Erkennungseinheit erfasst werden und sodann ein positionsgenaues Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente 11 und/oder Aufbringen ein oder mehrere Druckschichten 12 erfolgt.
Bezuqszeichenliste:
10 Grundkörper
11 Folienelement
12 Druckschicht
20 Haltevorrichtung
21 Werkzeugträger
22 Stellvorrichtung
23 Linearantrieb
30 Prägestation
31 Prägeeinheit
32 Prägestempel
33 Folie / Folienbahn
34 Folienwelle
35 Revolverkopf
36 Folienvorschubeinheit
40 Druckstation
41 Druckeinheit
42 Druckkopf
50 Beschichtungsvorrichtung 60 Prozesssteuervorrichtung 70 Vorbehandlungsstation 80 UV-Bestrahlungseinheit

Claims

LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG, Schwabacher Str. 482, DE - 90763 Fürth Ansprüche:
1. Beschichtungsvorrichtung (50) zur Beschichtung eines Grundkörpers (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Haltevorrichtung (20) zum Fixieren eines Grundkörpers (10), zumindest eine Prägestation (30) und zumindest eine Druckstation (40) zum Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten (12) auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) abgeprägter Folienelemente (11) und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) aufgebrachter weiterer Druckschichten (12), aufweist, und dass die Prägestation (30) ein oder mehrere Prägeeinheiten (31) zum Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente (11 ) auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) abgeprägter weiterer Folienelemente (11 ) und/oder auf zumindest einen Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) aufgebrachter Druckschichten (12), aufweist.
2. Beschichtungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) ein starrer Körper ist, der insbesondere zumindest eine bereichsweise gewölbte, ebene und/oder unebene Oberfläche aufweist.
3. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) ein Bauteil, insbesondere ein Fahrzeugteil, ein Gehäuseteil, eine Cockpitkomponente und/oder ein Karosserieteil, ein Spritzgussteil, ein 3D-Druck-Teil und/oder ein mittels spanender und/oder spanloser Herstellungsverfahren hergestelltes Bauteil umfasst.
4. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Vorbehandlungsstation (70) zur Vorbehandlung eines Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers (10), der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) abgeprägten Folienelemente (11 ) und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) aufgebrachten Druckschichten (12), insbesondere durch eines oder mehrere Bearbeitungsverfahren ausgewählt aus: Begasung, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Oberflächenaktivierung, Beschichtung, Ionisierung aufweist.
5. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Prüfstation zur optischen Prüfung zumindest eines Teilbereichs der Oberfläche des Grundkörpers (10), der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) abgeprägten Folienelemente (11 ) und/oder der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) aufgebrachten Druckschichten (12) mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera, aufweist.
6. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Reinigungsstation aufweist, insbesondere zur Reinigung zumindest einer Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) abgeprägter Folienelemente (11 ) und/oder ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) aufgebrachter Druckschichten (12) mittels Bürsten und/oder Druckluft und/oder Absaugung und/oder C02-Schneestrahl und/oder Klebeband, insbesondere mittels Hub-Tapecleaner und/oder Rollen- Tapecleaner.
7. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Flowbox, bevorzugt zumindest einen Ventilator, zur Staubreduzierung und/oder Staubvermeidung aufweist, insbesondere wobei diese/dieser gefilterte Umgebungsluft bzw. Raumluft mit Überdruck in den Arbeitsraum einbläst.
8. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest einen beweglich gelagerten Werkzeugträger (21), insbesondere einen vertikal oder horizontal angeordneten Drehteller oder Schiebetisch, insbesondere Lineareinheit (23), aufweist, insbesondere auf dem die zumindest eine Haltevorrichtung (20) angeordnet ist und mittels dem die zumindest eine Haltevorrichtung (20), insbesondere zusammen mit dem fixierten Grundkörper (10), zumindest zwischen der zumindest einen Prägestation (30) und/oder der zumindest einen Druckstation (40) und/oder der zumindest einen Vorbehandlungsstation (70) und/oder der zumindest einen Prüfstation und/oder der zumindest einen Reinigungsstation verfahrbar ist.
9. Beschichtungsvorrichtung nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) eine Anzahl n Stationen, insbesondere die zumindest eine Prägestation (30), die zumindest eine Vorbehandlungsstation (70), die zumindest eine Reinigungsstation und/oder die zumindest eine Druckstation (40) aufweist, und dass auf dem zumindest einen Werkzeugträger (21) zumindest n Haltevorrichtungen (20) angeordnet sind.
10. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestation (30) zumindest einen Revolverkopf (35), der vorzugsweise um zumindest eine Achse drehbar gelagert ist und entlang zumindest einer Achse translatorisch beweglich ist, aufweist, insbesondere wobei der Revolverkopf (35) ein oder mehrere Prägestempelaufnahmen umfasst, die ein oder mehrere Prägestempel (32) aufnehmen.
11. Beschichtungsvorrichtung nach dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Prägestempel (32) austauschbar an den ein oder mehreren Prägestempelaufnahmen des zumindest einen Revolverkopfs (35) montiert sind, vorzugsweise wobei jede Prägestempelaufnahme jeweils ein Schnellwechselsystem zum werkzeuglosen Austausch der Prägestempel (32) aufweist, bevorzugt wobei das Schnellwechselsystem eine Schwalbenschwanzhalterung und/oder einen Spannhebel zum Austausch der Prägestempel (32) aufweist.
12. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Prägestempelaufnahmen und die ein oder mehreren Prägestempel (32) codiert sind, vorzugsweise mittels RFID-Chips codiert sind.
13. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Prägestempel (32) jeweils zumindest eine Direktheizung zum schnellen Aufheizen des Prägestempels (32) aufweisen.
14. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren nicht an den Revolverkopf (35) montierten Prägestempel (32) in einer Halterung der Beschichtungsvorrichtung (50) zum Vorheizen zwischengelagert sind.
15. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizbereich der ein oder mehreren Prägestempel (32) zwischen 0°C und 300°C liegt, insbesondere zwischen 80°C und 250°C liegt.
16. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Prägestempel (32) ein Material oder eine Materialkombination umfassen, ausgewählt aus: Stahl, Silikon, Kunststoff, Aluminium, Kupfer, Messing und/oder Magnesium.
17. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestation (30) zumindest eine Folienvorschubeinheit (36) aufweist, wobei die Folienvorschubeinheit (36) zwei oder mehrere Folienwellen (34) umfasst, welche zwei oder mehrere Folienbahnen (33) auf- und abwickeln, wobei die zwei oder mehreren Folienbahnen (33) vorzugsweise parallel nebeneinander angeordnet sind und bevorzugt zwischen dem Prägestempel (32) und dem Grundkörper (10) ein- bzw. ausgeschoben werden.
18. Beschichtungsvorrichtung nach dem Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Folienvorschubeinheit (36) zumindest eine Spleißhilfe aufweist und/oder dass die zwei oder mehrere Folienwellen (34), insbesondere zum Folienwechsel entnommen werden können.
19. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Folienkontrolleinheit aufweist, die die zwei oder mehreren Folienbahnen (33) auf Folienriss, Folienende und/oder Folienvorrat überprüft, vorzugsweise mittels mindestens einem Sensor und/oder mittels zwei oder mehrerer Servomotoren, welche an den zwei oder mehreren Folienwellen angeordnet sind.
20. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine UV- Bestrahlungseinheit (80) zur UV-Vorhärtung von ein oder mehreren Druckschichten (12) der ein oder mehreren Druckschichten (12), und/oder eine UV-Bestrahlungseinheit (80) zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten (12) der ein oder mehreren Druckschichten (12) aufweist, bevorzugt wobei die UV-Bestrahlungseinheit (80) eine UV-Strahlung emittierende Lichtquelle umfasst, die Licht vorzugsweise im Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm emittiert.
21. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Druckstation (40) zumindest eine Druckeinheit (41) umfasst, die insbesondere zumindest einen Druckkopf (42) aufweist.
22. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Druckschichten (12) ein oder mehrere Materialien aufweisen, insbesondere ausgewählt aus: Drucktinte, insbesondere Drucktinte mit Farben aus dem CMYK- und/oder RGB-Farbmodell und/oder Sonderfarben und/oder transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke.
23. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Druckstation (40) eine Digitaldruckstation und/oder Inkjetdruckstation und/oder Tampondruckstation und/oder Tintenstrahldruckstation umfasst.
24. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Stellvorrichtung (22) zum Verfahren der Haltevorrichtung (20) und/oder die auf dem zumindest einen gemeinsamen Werkzeugträger (21) zumindest eine angeordnete Haltevorrichtung (20) zwischen den Stationen der Beschichtungsvorrichtung (50) aufweist.
25. Beschichtungsvorrichtung nach dem Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (50) zumindest eine Prozesssteuervorrichtung (60) aufweist, welche die Stellvorrichtung (22) insbesondere derart ansteuert, dass die ein oder mehreren Haltevorrichtungen (20) zyklisch in einer vordefinierten Abfolge zwei oder mehrere Stationen der Beschichtungsvorrichtung (50) zugeführt werden, insbesondere in einer Abfolge: Prägestation (30) - Druckstation (40), Druckstation (40) - Prägestation (30), Vorbehandlungsstation (70) - Prägestation (30) - Druckstation (40), Prägestation (30) - Vorbehandlungsstation (70) - Druckstation (40), Vorbehandlungsstation (70) - Prägestation (30) - Vorbehandlungsstation (70) - Druckstation (40).
26. Verfahren zur Beschichtung eines Grundkörpers (10), insbesondere mit einer Beschichtungsvorrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Verfahren, insbesondere in der folgenden Abfolge, folgende Schritte durchgeführt werden: a) Fixieren des Grundkörpers (10) in einer Haltevorrichtung (20), b) Abprägen ein oder mehrerer Folienelemente (11 ) auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) abgeprägter weiterer Folienelemente (11 ) und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrere auf den Grundkörper (10) aufgebrachter Druckschichten (12), wobei der Grundkörper (10) in der Haltevorrichtung (20) verbleibt, c) Aufbringen ein oder mehrerer Druckschichten (12) auf zumindest einen Teilbereich einer ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) abgeprägter Folienelemente (11 ) und/oder auf zumindest einem Teilbereich ein oder mehrerer auf den Grundkörper (10) aufgebrachter weiterer Druckschichten (12), wobei der Grundkörper (10) in der Haltevorrichtung (20) verbleibt, d) Entnehmen des beschichteten Grundkörpers (10) aus der Haltevorrichtung (20).
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) und c) ein oder mehrfach durchgeführt werden und/oder in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zykluszeiten der Schritte b) und c) jeweils zwischen 1 s und 300 s, vorzugsweise zwischen 5 s und 120 s, insbesondere zwischen 20 s und 30 s betragen.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor dem Schritt a) ausgeführt wird:
Herstellen des Grundkörpers (10) mittels Spritzgießen und/oder 3D-Drucks und/oder spanender und/oder spanloser Herstellungsverfahren.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor dem Schritt a) ausgeführt wird:
Zuführen und/oder Anordnen des Grundkörpers (10) in der Haltevorrichtung (20).
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt nach dem Schritt d) in einer oder mehreren weiteren Anlagen ausgeführt wird:
Überfluten, Überspritzen, und/oder Sprühlackieren des beschichteten Grundkörpers (10), und/oder bevorzugt Laminieren von Sensoren, insbesondere Sensoren, die auf Berührung und/oder Annäherung sensibel sind, auf den beschichteten Grundkörper (10), insbesondere auf die Rückseite des beschichteten Grundkörpers (10).
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten (12) mittels Digitaldruck und/oder Tintenstrahldruck und/oder Inkjetdruck, und/oder Tampondruck durchgeführt wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt im Schritt c) ausgeführt wird:
UV-Bestrahlung mittels eines UV-Lichtes, vorzugsweise einer UV-LED, zum Vorhärten von ein oder mehreren Druckschichten (12) der ein oder mehreren Druckschichten (12), insbesondere UV-Kleber, Kaltkleber, Kleber, Lack und/oder Tinte, insbesondere wobei die Bestrahlung mit Licht, insbesondere aus dem Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm, durchgeführt wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt im Schritt c) ausgeführt wird:
UV-Bestrahlung mittels eines UV-Lichtes, vorzugsweise einer UV-LED, zum vollständigen Aushärten von ein oder mehreren Druckschichten (12) der ein oder mehreren Druckschichten (12), vorzugsweise UV-Kleber, Kaltkleber, Kleber, Lack und/oder Tinte, insbesondere wobei die Bestrahlung mit Licht, insbesondere aus dem Wellenlängenbereich von 385 nm bis 405 nm, durchgeführt wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt ein- oder mehrfach vor dem Schritt b) und/oder vor dem Schritt c) durchgeführt wird:
Vorbehandeln des zumindest einen Teilbereichs der ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) abgeprägten Folienelemente (11) und/oder des zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) aufgebrachten Druckschichten (12), insbesondere durch ein oder mehrere Bearbeitungsverfahren ausgewählt aus: Begasung, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Oberflächenaktivierung, Ionisierung, Beschichtung.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt b) und/oder Schritt c) eine optische Prüfung des zumindest einen Teilbereichs der ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) abgeprägten Folienelemente (11 ) und/oder des zumindest einen Teilbereichs der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) aufgebrachten Druckschichten (12) mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera, erfolgt.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst, insbesondere wobei der Schritt vor und/oder nach dem Schritt b), und/oder vor und/oder nach dem Schritt c) ausgeführt wird:
Reinigung, insbesondere mittels Bürsten und/oder Druckluft und/oder Absaugung und/oder C02-Schneestrahl und/oder Klebeband, insbesondere mittels Flub-Tapecleaner und/oder Rollen-Tapecleaner.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während und/oder nach dem Schritt b) und/oder Schritt c) die Staubeindringung in den Arbeitsraum mittels Luft-Überdruck reduziert wird, insbesondere vermieden wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Werkzeugträger (21 ), auf dem die zumindest eine Haltevorrichtung (20), insbesondere zusammen mit dem fixierten Grundkörper (10), angeordnet ist, vor dem Schritt b) in eine Prägeposition zum Durchführen des Schrittes b) und/oder vor dem Schritt c) in eine Druckposition zum Durchführen des Schrittes c) verfahren wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente (11 ) in Schritt b) mittels Abrollprägen und/oder partiellem Abrollprägen und/oder Hubprägen durchgeführt wird.
41.Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Abprägen der ein oder mehreren Folienelemente (11 ) in Schritt b) mittels ein oder mehrerer Prägestempel (32) durchgeführt wird, welche eine Folie (33) oder ein oder mehrere Ausschnitte einer Folie (33) als Folienelemente (11 ) auf den zumindest einen Teilbereich der ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) abgeprägten weiteren Folienelemente (11 ) und/oder auf den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) aufgebrachten Druckschichten (12) appliziert.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass als Folie (33) in Schritt b) eine Heißprägefolie umfassend eine Trägerlage und eine von dieser ablösebare Transferlage verwendet wird und/oder beim Schritt b) zumindest ein durch die Formgebung des Prägestempels (32) bestimmter Ausschnitt der Transferlage unter Aktivierung einer Kleberschicht der Transferlage oder einer zwischen dem Grundkörper (10) und der Transferlage vorgesehenen Kleberschicht als Folienelement (11) appliziert wird.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass als Folie (33) in Schritt b) eine Transferfolie, insbesondere eine Kaltprägefolie, umfassend eine Trägerlage und eine von dieser ablösbare Transferlage, verwendet wird, welche auf die Transferlage und/oder auf einen Teilbereich der Oberfläche des Grundkörpers (10) eine Kleberschicht, insbesondere ausgewählt aus Kaltkleber und/oder UV-Kleber, insbesondere mittels eines Inkjet-Druckkopfes (42), in einem ersten Bereich aufgebracht wird, in einem zweiten Bereich jedoch nicht aufgebracht wird, insbesondere mittels des Prägestempels (32) die Transferfolie gegen die Oberfläche des Grundkörpers (10) geführt wird, die Kleberschicht aktiviert wird und die Transferfolie wieder abgezogen wird, so dass ein durch die Formgebung des ersten Bereichs bestimmter Ausschnitt der Transferlage als Folienelement (11) appliziert wird.
44. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Folie (33) in Schritt b) eine Laminierfolie verwendet wird und beim Abprägen zumindest ein durch die Formgebung des Prägestempels (32) bestimmter Ausschnitt der Laminierfolie unter Aktivierung einer Kleberschicht der Laminierfolie oder einer zwischen der Oberfläche des Grundkörpers (10) und der Laminierfolie vorgesehenen Kleberschicht als Folienelement (11 ) appliziert wird.
45. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die ein oder mehreren Folienelemente (11 ) der ein oder mehreren Folienelemente (11) registergenau zu den ein oder mehreren weiteren Folienelemente (11) abgeprägt werden, insbesondere wobei ein oder mehrere Registermarken der optischen Merkmale der ein oder mehreren weiteren Folienelemente (11) und/oder der Haltevorrichtung (20) erfasst werden und zur Steuerung des Abprägens verwendet werden.
46. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Folienelemente (11 ) und/oder die ein oder mehreren weiteren Folienelemente (11 ) jeweils zumindest eine Dekorschicht und/oder zumindest eine funktionelle Schicht, insbesondere eine Schicht mit einer elektrischen Funktionalität, insbesondere umfassend ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus Touchsensor, Antenne, elektromagnetische Abschirmung, elektrisch nicht leitfähige, metallische Schichten zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung, Display, LED, elektrische Schaltung, Solarzelle, zumindest eine insbesondere nachhärtbare Schutzschicht und/oder zumindest eine Haftvermittlungsschicht aufweisen.
47. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der ein oder mehreren Druckschichten (12) im Schritt c) mittels eines oder mehrerer Druckköpfe (42) durchgeführt wird, welche Drucktinte, insbesondere Drucktinte mit Farben aus dem CMYK- und/oder RGB-Farbmodell und/oder Sonderfarben und/oder transparente Drucktinte, insbesondere Klarlack und/oder Schutzlack (ClearCoat), und/oder Kleber, insbesondere Kaltkleber und/oder UV-Kleber, und/oder Lacke aufweisen, welche bevorzugt als Druckschicht (12) auf den zumindest einen Teilbereich der ersten Oberfläche des Grundkörpers (10) und/oder den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf dem Grundkörper (10) abgeprägten Folienelemente (11 ) und/oder auf den zumindest einen Teilbereich der ein oder mehreren auf den Grundkörper (10) aufgebrachten weiteren Druckschichten (12) appliziert werden.
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