CH703183A1 - Einrichtung zum blasenfreien Beschichten von Holz und Holzwerkstoffen sowie anderen porösen Werkstoffen mit Pulverlacken oder anderen strahlungshärtenden Beschichtungen. - Google Patents

Abstract

Es wird eine Einrichtung, vorgeschlagen, die durch Erzeugung eines Unterdruckes zum Beispiel über eine Aufhängung (3) im zu beschichtenden Werkstück (1) das Ausgasen der im Werkstoff enthaltenen Gase während des Beschichtungsprozesses und insbesondere während der nachfolgenden Aushärtung der Beschichtung verhindert.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beschichten von Holz, Holzwerkstoffen oder ähnlichen porösen Werkstoffen mit Pulverlack oder anderen Strahlungshärtenden Beschichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die ein Ausgasen der Werkstoffe bei der Erwärmung und Aushärtung verhindert.

Stand der Technik

[0002] Bauteile aus Holzwerkstoffen, vornehmlich aus Mitteldichter Faserplatte (MDF) und Holz werden heute mit Pulverlacken oder ähnlichen Materialien beschichtet indem meist vorgewärmte Bauteile elektrostatisch mit Pulverlackpartikeln beschichtet werden und anschliessend die Pulverlackschicht thermisch aufgeschmolzen und dann thermisch oder durch Einwirkung anderer Strahlung, vornehmlich von UV-Strahlung, ausgehärtet wird.

[0003] Dabei wird eine qualitativ hochwertige Oberflächenbeschichtung erreicht, die jedoch bei verschiedenen Pulvern und bei verschiedenen Werkstoffen durch eingeschlossene Gasblasen beeinträchtigt sein kann.

[0004] Diese Gasblasen entstehen teilweise aus der Lackschicht selbst, vornehmlich aber durch Ausgasen der porösen, gashaltigen Werkstoffe während des Prozesses.

[0005] Diese Gasblasen bedingen optische Mängel wenn sie an der Oberfläche der Beschichtung sichtbar sind. Vollständig von der Beschichtung eingeschlossene Gasblasen unterhalb der Oberfläche sind bei pigmentierten Beschichtungen nicht sichtbar, stellen jedoch einen Mangel dar, der sich in partiell geringerer Druckfestigkeit, höherer Welligkeit der Oberfläche und ungleichmässiger Gasdiffusionsbremswirkung auswirkt.

[0006] Massnahmen zur Verbesserung der Qualität der gepulverten Oberflächen werden in DE 10 102 382 A1 beschrieben, wobei vor der Pulverapplikation ein flüssiger Sperrgrund aufgetragen und ausgehärtet wird.

[0007] Aus DE 19 635 596 C2 ist ein Verfahren zur Blasenreduzierung in Beschichtungen bekannt, das die Luft in der Grenzschicht aus Substrat und Beschichtung chemisch durch die Reaktion mit dem Luftsauerstoff eliminieren soll. Hierbei ist ebenfalls der Auftrag einer zusätzlichen (meist flüssigen) Schicht notwendig.

[0008] In KR 2006 0 083 653 wird die Applikation von Lackschichten über einen Zwischenträger (Folie) beschrieben, wobei der Lackfilm und der Zwischenträger mittels einer Vakuumpresse auf das Werkstück gepresst werden und dann der Zwischenträger entfernt wird.

[0009] In weiteren Quellen wird auf die Möglichkeit der Vakuumnutzung zur Erzeugung eines Pressdruckes zum Beschichten von Bauteilen (Vakuumpressen) verwiesen.

[0010] In EP 1 050 564 B1 wird eine Komposition von Beschichtungspulver beschrieben, die eine besonders gute Entgasungseigenschaft besitzt. Hierbei wird die Entgasung durch den Einbau eines kristallinen Epoxidharzes verbessert.

[0011] Bei der bekannten Vakuumbeschichtung von meist langgestreckten profilierten Holzwerkstücken wird eine Beschichtung in einer Vakuumkammer aufgesprüht oder gegossen. Hierbei wird das zu beschichtende Werkstück durch eine Kammer gefördert, in der ein Vakuum erzeugt wird und bei der am Einlass und am Auslass durch das Werkstück und Profilmanchetten die Vakuumkammer gegen die Umwelt abgeschlossen wird. Dieses Verfahren (wie in DE 20 103 944 U1 beschrieben) dient einem gleichmässigen Auftrag von Flüssigkeiten. Die Aushärtung der Beschichtungen erfolgt später ausserhalb der Vakuumkammer.

[0012] Keine der bekannten Möglichkeiten kann bisher die Ausgasung des Substrates während der Erwärmung zur Aushärtung der Lack- bzw. Pulverlackschicht verhindern.

[0013] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung vorzuschlagen, die das Ausgasen der Werkstoffe während des Beschichtungsprozesses und insbesondere während der nachfolgenden Aushärtung der Beschichtung zuverlässig verhindert bzw. verringert.

[0014] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in den Werkstücken ein Unterdruck erzeugt wird, der einen Gasstrom durch die porösen Materialien erzeugt, der von der Oberfläche der Werkstücke zu einem oder mehreren definierten Bereiche führt, von denen der Gasstrom abgeführt wird.

[0015] An diesen Bereichen wird vorteilhafter Weise ein Vakuum bzw. ein Unterdruck angelegt, welches das enthaltene Gas absaugt. Eine Volumenvergrösserung des Gases durch die Einführung von Energie zum Aushärten der Beschichtung wird damit zumindest soweit kompensiert, das innerhalb des Werkstückes kein höherer Gasdruck als in dessen Umgebung entsteht, was zu einer Ausgasung in die Oberfläche und damit in die Beschichtung führen würde.

[0016] Zur Erzeugung des Unterdruckes im dem Werkstück wird bei Anlagen mit hängenden Werkstücken über die Aufhängung und bei Anlagen mit liegenden Werkstücken über die Auflage Unterdruck an das Werkstück geführt. Über diese Einrichtungen wird dann der Unterdruck punktuell an einem oder mehreren Punkten bzw. flächig über Sauger in das Werkstück eingekoppelt.

[0017] Eine mögliche Ausführung der erfindungsgemässen Einrichtung zeigt Fig. 1. Das Werkstück 1 hängt während der Erwärmung durch Strahler 2 an Haltebügeln 3. Die Strahler härten die Lackschicht 5 aus. Die Haltebügel 3 stecken in Löchern 4, so dass das Werkstück für den Transport fixiert ist, und ggf. eine Erdung zur elektrostatischen Beschichtung gewährleistet wird. Die Haltebügel 3 sind bei der erfindungsgemässen Ausführung rohrförmig ausgeführt. Ein Unterdruck p wird in dem Haltebügel erzeugt und damit über die Steckverbindung Haltebügel 2, Werkstück 1 in das Innere des Werkstücks übertragen.

[0018] Eine weitere mögliche Ausführung zeigt Fig. 2. Hier wird das Werkstück 1 liegend transportiert. Es liegt dabei auf einer Unterlage 6 die Vakuumsauger 7 enthält.

[0019] Der Unterdruck p wird hier durch die Kontaktfläche Vakuumsauger 7 - Werkstück 1 in das Werkstück übertragen.

[0020] Hierbei kann die Fixierung der Werkstücke zum Transport gleichzeitig durch die Vakuumsauger erfolgen.

Anwendungsbeispiele:

[0021] Vorteilhafte Anwendungen sind die Pulverbeschichtung von Holz und Holzwerkstoffen wie z.B. Mitteldichter Faserplatte, Spanplatte oder OSB-Platte. Dabei wird die erfindungsgemässe Einrichtung insbesondere im Bereich der thermischen Aufschmelzung und Aushärtung sowie bei der Aushärtung durch andere energetische Strahlen (z.B. UV-Strahlen) genutzt.

Bezugszeichenliste:

[0022] <tb>1.<sep>Werkstück <tb>2.<sep>Strahler <tb>3.<sep>Haltebügel <tb>4.<sep>Löcher <tb>5.<sep>Lackschicht <tb>6.<sep>Unterlage <tb>7.<sep>Vakuumsauger/Ausbreitung des Unterdruckes im Werkstück

Claims (5)

1. Einrichtung zum Beschichten von Holz, Holzwerkstoffen oder ähnlichen porösen Werkstoffen mit Pulverlacken oder anderen Wärme- bzw. Strahlungshärtenden Beschichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Werkstück ein Unterdruck erzeugt wird, der ein Ausgasen des Werkstoffes an der zu beschichtenden Oberfläche verhindert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck im Werkstück durch die Aufhängung über Bohrungen in dem Werkstück in dessen Inneres eingeleitet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck im Werkstück durch flächige Sauger über die Werkstückoberfläche in das Werkstückinnere eingeleitet wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck über mehrere Stellen in das Werkstück eingeleitet wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck im Prozessabschnitt der Beschichtung und/oder im Prozessabschnitt des Aufschmelzens und/oder im Bereich der Aushärtung eingeleitet wird.