CN102039263A - 具有涂层的部件和涂布方法 - Google Patents

Abstract

本发明尤其涉及部件的涂布方法。为了简化涂布方法和增加各种所需涂层的灵活性，提出了优选以喷墨方法，施加粉末清漆层(3)到部件(1)的表面(2)上，和施加印记(4)到粉末清漆层(3)上。

Description

具有涂层的部件和涂布方法

技术领域

本发明尤其涉及提供有涂层的部件，以及相关的涂布方法。

背景技术

该部件尤其可以是机舱部件，尤其飞机机舱中的内部面板元件或内部面板部件。尤其在内部面板部件的情况下，常常期望提供给它们单独的装饰。装饰不仅限于单独的颜色设计，相反可包括特定的三维表面结构或纹饰(texture)。

在内部面板元件的情况下，对于飞机机舱来说的颜色设计可通过按照已知的方式施加着色清漆产生。此外，各种所需的颜色设计也可通过施加，例如层压合适的着色的设计薄膜来实现。

为了产生表面结构，典型地将相应纹饰的薄膜或具有图案的薄膜层压到内部面板元件上。

清漆的缺点是，不可能以简单的方式产生纹饰或三维表面结构。当要产生局部改变表面结构和纹饰时，尤其如此。

关于生产用于产生纹饰所使用的膜的缺点是，它相对于纹饰变化具有的低的灵活性(flexibility)。因此，几乎不可能立即生产具有改变或完全不同纹饰或表面结构的内部面板元件。努力生产改变的膜常常导致花费最多8周的时间。尽管如此，若使用膜，则针对每一单独的颜色设计和/或纹饰或表面设计，即针对每一单一的单独装饰，需要保持可获得充足数量的各种膜。这要求相当高的储存费用以及相关的相当高的储存成本。

鉴于前述问题，本发明的目的是弥补现有技术的缺点。

发明内容

通过下面的部件涂布方法和相应的部件实现这一目的。有利的实施方案来自于下面的部件涂布方法和相应的部件。

在该部件，尤其在飞机的机舱部件(1)上的涂布方法，该方法包括下述步骤：a)施加粉末清漆层(3)到部件(1)的至少一个表面(2)上，尤其产生特定的纹饰，和b)优选在喷墨方法中，施加印记(4)到粉末清漆层(3)上；以及该部件，尤其用于飞机的机舱部件，它具有：a)基底(1)，b)施加到基底(1)的表面(2)上的粉末清漆层(3)，尤其产生特定的纹饰，和c)优选以喷墨方法，施加到粉末清漆层(3)上的印记(4)。

附图说明

图1图示了根据本发明第一方面的涂布方法，用于商业飞机机舱的内部面板部件1的涂层的单独的加工步骤。

具体实施方式

本发明的第一方面涉及部件的涂布方法，该方法尤其可在飞机的机舱部件，尤其飞机机舱的内部面板元件或内部面板部件中使用。该涂布方法按序包括下述步骤：

a)施加粉末清漆层到该部件的至少一个表面上和

b)施加印记到该粉末清漆层上。

在所提出的方法中，可通过合适地施加粉末清漆层，实现部件中各种所需的单独纹饰或三维表面结构或组成。可通过使用相应的油墨，例如在喷墨方法中印刷，产生形成单独装饰以及纹饰的着色设计。

与现有技术的膜基方法相反，不是在本发明方法的上游工艺中，相反可直接在该部件上生成三维表面结构、纹饰和颜色。其优点是，可相当快速地，立即且容易实施纹饰和颜色的改变，或者一般地单独的装饰的改变，且不要求过长的研制时间，这与使用例如膜的涂层情况下一样。

可通过例如在喷墨方法中，相应的着色印记实施各种所需的着色。可以以完全覆盖的形式，或者在掺入粉化清漆层的油漆作为基础颜色色调的情况下，以部分覆盖的形式实施印记。

可通过相应地施加一种或更多种合适的，尤其凸纹化粉末清漆或粉末清漆层，实现纹饰和三维表面结构。

这表明本发明的涂布方法尤其相对于纹饰和着色的变化来说，即在单独装饰中，具有特别高的灵活性。为了生产具有改变纹饰的涂布部件，仅仅需要根据改变的纹饰，施加粉末清漆层，这在立即且没有长的研制时间情况下是可能的。类似地，对于各种颜色设计来说也是如此。

此外，省去了相对高的储存成本，这种高的储存成本在本文开始所述的膜基涂布方法中会发生。而且，自动化的优点导致所提出的方法可以以简单的方式在在线工艺中实施。因此可尤其降低加工时间和与其相关的涂布成本。还得到加工辅助(logistic)优点。这是因为在采用膜基方法的情况下，在涂布场所，以充足的用量，尤其及时协调地提供各种合适的膜，和储存与取用(retrieval)与之相关的各种膜代表重大的加工-辅助费用。

本发明方法的进一步的优点是，重量减轻，这尤其在飞机部件的情况下是特别有利的。对于单独的装饰来说，相对于膜涂布的部件，可实现最多50％或更多的重量减轻，和相对于典型的涂清漆的部件来说，可实现最多20％或更多的重量减轻。

为了避免外部影响，可施加保护层到印刷的粉末清漆层上。保护层尤其可以是纳米层，即厚度在纳米范围内的层，或者具有包埋的纳米颗粒的层，和/或优选透明清漆层。使用保护层，尤其位于下方的印刷的粉末清漆层可受到保护，避免外部影响。另外，一旦合适地选择保护层的材料和组成，则例如清洁能力、硬度、耐划性和/或耐磨性可得到改进。如上所述，保护层优选透明，以便尤其在彩色印记中，使用印刷的粉末清漆层提供的装饰尽可能少地变形。然而，在本发明的范围内不排除为了故意影响或改变印刷的粉末清漆层的起始颜色印记的目的，使用保护层。这打开了实施更宽的调色范围(palette)的着色设计的可能性。

可通过例如在循环空气烘箱内施加热空气，使用红外辐射线，和/或使用紫外辐射线，干燥或固化粉末清漆层、印记、和/或保护层。可尤其在具有相应时间和成本优势的在线工艺中，实施这些干燥方法。

优选根据静电粉末涂布方法，将粉末清漆层施加到表面上。这假设该部件至少具有表面导电性能。可例如通过施加导电清漆和/或导电底漆化合物到该部件上，实现导电性能。导电性能可来自于在生产该部件过程中使用的导电树脂组合物和/或导电纤维，尤其碳纤维。尤其在由树脂浸渍的预浸渍体和/或碳纤维增强的材料制造的复合材料轻质部件的情况下，后者可容易地实施。仅仅必须确保树脂组合物和/或导电纤维以合适的方式和足量地定位和/或驻留在部件表面上，结果粉末涂层得到充足的导电性能。尤其在航空工业中使用以上提及的轻质部件，因为如此可实现重量减轻。

与膜基方法相反，本发明的方法可例如通过起重机设施或机器人支持的涂布和上漆设施，应用到几乎任意成型和曲面部件上。

总之，表明本发明的方法实现了本发明以其为基础的目的。

本发明的第二方面涉及一种部件，尤其飞机的机舱部件，例如飞机机舱的内部面板元件。该部件具有施加到表面上的粉末清漆层的基底，尤其产生特定的纹饰，即特定的三维表面结构或表面形貌。施加印记到粉末清漆层上。可在喷墨方法中施加印记。印记可包括一种或更多种尤其彩色的印刷油墨。

关于本发明第二方面的部件的优点和有利效果，参考本发明第一方面的说明。

另外，要注意，与膜基涂层相反，可涂布具有基本上任意三维形状，即具有任意曲线等的部件。这是可能的，尤其在于粉末清漆层，印记和进一步的层，例如保护层可例如通过工业机器人和/或跨架设施自动施加，其中所述起重机设施的操作顺序和运动可相对简单地适合于改变的部件几何形状。

为了保护印刷的粉末清漆层避免外部影响和改进最终组件的表面组成，可施加保护层到印记和/或印刷的粉末清漆层上。这可以以纳米层和/或清漆层形式实施。纳米层的厚度为约20纳米，清漆层的厚度可以是约20微米。可在喷涂方法中，例如使用加以考虑的液压和/或压缩空气操作的喷涂方法，施加保护层。在采用合适的保护层材料和组成情况下，尤其还可改进相关部件表面的清洁能力、耐划性和/或耐磨性。

与本发明第一方面的方法相应的是，该部件可至少具有表面导电性能。这些可例如通过施加的导电清漆和/或导电底漆化合物来实现。也可通过至少表面布置的导电树脂组合物和/或导电纤维，尤其碳纤维产生导电性能。在复合部件的情况下，可有利地利用后者，其中所述复合部件由树脂浸渍的织物，在一些情况下，具有碳纤维增强的树脂浸渍的织物制造。

总之，表明本发明第二方面的组件至少在与本发明第一方面的涂布方法相同的程度上实现了本发明以其为基础的目的。特别明显的是，在基本的单独装饰过的部件的生产过程中，本发明的涂布方法和本发明的部件引起显著增加的灵活性。

以下基于附图，更加详细地描述本发明的例举实施方案。

要注意，对于结合附图描述的涂布方法来说，不要求完整性，这表明该涂布方法可在本发明和以上提及的一般说明的范围内容易地改编、扩大和改变。在附图中包含的部分附图不一定彼此是按比例的，和可在单独部分附图之间变化标度。尤其根据本发明第二方面的部件的例举实施方案，其中包括性能、优点和有利的效果来自于涂布方法的说明。

根据机舱的所需内部形状，使内部面板部件1弯曲，且具有供安装内部窗户单元而提供的两个凹陷部分。内部面板部件1是由碳纤维复合材料生产的部件。然而，将考虑尤其航空工业中的任意的其他复合材料，纤维复合材料，尤其玻璃纤维复合材料，以及热塑性材料、热固性材料和其他轻质结构材料。

在根据现有技术已知的膜基涂布方法中，在精确地定位和取向膜的过程中，内部面板部件1和凹陷部分的曲率要求显著大的努力。此外，当施加膜到弯曲表面上时产生波纹和皱褶的危险。尽管如此，但膜基方法的缺点是，特定所需的装饰膜必须足量地备用。一方面，这将导致与相对高费用有关的显著大的储存成本用以在各生产或涂布场所提供膜。另外，当要改变各装饰时和/或要提供具有完全不同装饰性的内部面板元件，膜基涂布方法显示出很少的灵活性。尤其对于根据现有技术的方法来说，后者尤其是事实，其中通过清漆层产生装饰，即颜色设计，和纹饰(如果可能的话)。

特别地，可使用本发明的涂布方法，防止这些缺点，正如下述论述所示。

在第一步S1中，施加粉末清漆层3到内部面板部件1上，和当恰当地安装时，面向机舱内部的至少表面2上施加。根据静电方法，进行粉末清漆层3，即粉末涂层的施加。这一方法假设表面2足够导电。在本发明的情况下，这通过位于表面2上的碳纤维复合材料中的碳纤维确保。为了进一步增加导电率，可在各表面2之处或其上使用进一步的导电树脂，导电清漆，导电底漆化合物或其他材料。尤其在具有非导电纤维的纤维复合材料，例如玻璃纤维复合材料的情况下，这些是合适的。

可例如使用起重机设施或机器人设施，人工或者自动施加粉末清漆层3。尤其在起重机设施和机器人设施的情况下，可在多重自由度移动中，高精度地移动施加粉末清漆的工具，以便在高的位置精度下，涂布几乎任意形状，尤其弯曲表面变得可能。以使得通过粉末清漆层3本身提供各装饰所要求的纹饰或三维表面结构的方式施加粉末清漆层3。特别地，可在高精度和再现性下，使用自动方法，生产该纹饰或三维表面结构。可借助粉末清漆的组成实现各种所需的纹饰实施方式。加入到粉末清漆中的成分和/或配方可用于这一目的，这将导致例如当粉末清漆固化时出现纹饰。

在施加之后，在进一步的中间步骤(没有清楚地示出)中，例如在130℃下，使用红外辐射线，固化粉末清漆层3持续10分钟。显然，持续时间和温度以及各种所使用的固化方法可取决于所使用的各种粉末清漆的类型。规定的固化参数因此仅仅理解为例举。除了施加红外辐射线以外，例如在循环空气烘箱内施加热量，或替代地或者另外施加紫外辐射线也加以考虑。

在施加和固化粉末清漆层3之后，内部面板部件1已经显示出各装饰所要求的纹饰或三维表面结构。

要注意，特别地，内部面板部件1的整个表面2不必都使用粉末清漆层3涂布。例如若内部面板部件1仅仅部分提供有纹饰化装饰时，可出现这一情况。一般来说，这意味着，在本发明的方法中，表面2至少部分或一部分提供有凸纹化的粉末清漆层3。

在固化之后的第二步S2中，根据各种装饰得到的颜色设计，印刷内部面板部件1，具体地至少粉末清漆层3。在本发明例举的实施方案中，这使用喷墨方法中的印刷油墨，通过印记4来进行。印记4，尤其在喷墨方法中的印记4相对于现有技术已知的上漆方法具有优势，因为可在高精度下生成各颜色设计。与施加粉末清漆层类似，可使用起重机设施或机器人设施，自动和计算机控制移动印刷所使用的印刷头。显著的优点导致印记4的精度，尤其在印记4的位置精度和在印记4内颜色位置的精度这两个方面。此外，对于内部面板部件1的极大地改变的形状和曲面来说，这种自动化的印刷显示出尤其高的灵活性，这意味着类似地可印刷几乎任意形状和弯曲的内部面板部件1。

在印刷之后，接着进行干燥步骤(没有清楚地示出)，其中可干燥印记4，具体地，干燥在印刷过程中施加的印刷油墨。可通过温度控制，例如通过红外辐射线或在循环空气烘箱内施加热量，进行干燥。还可通过施加紫外辐射线，干燥和/或固化印记4。干燥和固化的各加工条件还取决于所使用的印刷油墨的性能，结果可省去加工条件的具体规定。然而，要注意，本领域的技术人员可容易地找到合适的用于干燥或固化的加工条件，在本发明的粉末清漆层3的情况下，若各印刷油墨和各基底的性能已知的话。此外，对于本领域的技术人员来说，若所使用的各粉末清漆是已知的，则可尤其针对印刷油墨的粘合性、颜色稳定性、颜色位置、润湿、流动性能等，找到相应的相容性印刷油墨。最后，要注意，也可通过可能地以所需的方式干燥或固化印记，进行粉末清漆层3的后干燥或后固化。

与粉末清漆层3的描述相类似，在印记4的情况下，若仅仅部分或一部分生产，例如相应于粉末清漆层3，则同样是在本发明范围内。此外，若内部面板部件1通过粉末清漆层3接受基础颜色，其中所述粉末清漆层3至少一部分或部分被改性或罩印，生成装饰的颜色设计，则是在本发明范围内。

使用印刷，完成各种所需的单独装饰。为了避免有害的外部影响，例如湿气、机械应变、污染物等，可在第三步S3中施加最终的保护层5。所有类型的保护清漆适合于这一目的，和与本发明的实施例中一样，是纳米层。选择纳米层的组成，其方式使得可相对于各基底实现最佳的相容性和以下列出的其它优点。施加厚度为约20纳米的纳米层。可以例如约20微米的层厚施加其他保护清漆。可按喷涂方法进行纳米层，以及其他保护层的施加。可通过液压(所谓的无空气方法)，通过压缩空气，或通过液压和压缩空气的结合(所谓的空气混合方法)，雾化各保护层的材料。

以上提及的方法，例如施加红外辐射线、紫外辐射线，和/或循环空气可用于干燥或固化保护层5，和任选地后干燥或后固化粉末清漆层3和/或印记4。也可在具有以上所述优点的情况下，使用机器人设施和起重机设施。

除了以上提及的优点以外，采用合适的保护层材料，可实现进一步的有利效果，例如尤其增加的耐划性和耐磨性，改进的清洁性能。

本发明的涂布方法和内部面板部件1，或一般地在本发明例举实施方案的上下文中在这一点上没有提及的部件的进一步的优点是，重量减轻，因为它涉及单独的装饰。使用本发明的工序，相对于典型的装饰膜，可实现最多50％的或更大的重量减轻。相对于典型的涂漆，可实现最多20％或更大的重量减轻。

总之，表明本发明的部件和本发明的涂布方法实现了本发明以其为基础的目的。

参考标记的列表

1内部面板部件

2表面

3粉末清漆层

4印记

5保护层

S1第一步

S2第二步

S3第三步

Claims (9)

1.在部件，尤其在飞机的机舱部件(1)上的涂布方法，该方法包括下述步骤：

a)施加粉末清漆层(3)到部件(1)的至少一个表面(2)上，尤其产生特定的纹饰，和

b)优选在喷墨方法中，施加印记(4)到粉末清漆层(3)上。

2.权利要求1的涂布方法，其中将保护层(5)，优选纳米层和/或清漆层形式的保护层(5)施加到印记(4)上。

3.权利要求1或2的涂布方法，其中通过尤其在循环空气烘箱内施加热空气、使用红外辐射线和/或使用紫外辐射线，干燥或固化粉末清漆层(3)、印记(4)和/或保护层(5)。

4.权利要求1-3任何一项的涂布方法，其中部件(1)至少表面提供有导电性能，和根据静电粉末涂布方法，施加粉末清漆层(3)到表面(2)上。

5.权利要求4的涂布方法，其中将导电清漆和/或导电底漆化合物施加到部件(1)上，实现导电性能，和/或在生产部件(1)的过程中，使用导电树脂组合物和/或导电纤维，尤其碳纤维。

6.一种部件，尤其用于飞机的机舱部件，它具有：

a)基底(1)，

b)施加到基底(1)的表面(2)上的粉末清漆层(3)，尤其产生特定的纹饰，和

c)优选以喷墨方法，施加到粉末清漆层(3)上的印记(4)。

7.权利要求6的部件，进一步包括优选以纳米层和/或清漆层形式施加到印记(4)上的保护层(5)。

8.权利要求6或7的部件，其中该部件至少具有表面导电性能。

9.权利要求8的部件，其中通过施加到部件上的导电清漆，和/或施加到部件上的导电底漆化合物，和/或通过至少位于表面的导电树脂组合物和/或导电纤维，尤其碳纤维，实现导电性能。

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