DE10134574B4

DE10134574B4 - Verfahren zum Aufbringen einer Farbe auf ein Flächengebilde

Info

Publication number: DE10134574B4
Application number: DE10134574A
Authority: DE
Inventors: Gary Farmington Hills Farquhar; Malgorzata M. Birmingham Skender
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: GB2366222B; DE10134574A1; US6451117B1; GB0119644D0; GB2366222A

Abstract

Verfahren zum elektrostatischen Aufbringen einer Farbe oder einer ähnlichen Substanz auf ein Flächengebilde unter Verwendung einer Maske, mit welcher ein Teilbereich des Flächengebildes abgedeckt werden kann, auf welchen keine Farbe oder eine ähnliche Substanz aufgebracht werden soll, wobei die Maske eine berührungslose und eng benachbarte Anordnung vor dem Flächengebilde erhält und die Maske und die Farbe oder ähnliche Substanz für die Dauer ihres Aufbringens auf das Flächengebilde aus einer Gleichstromquelle elektrisch mit einer gleichen Polarität aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Aufbringen der Farbe (16) oder einer ähnlichen Substanz auf den zu der Maske (10) angrenzenden und mit der Maske vollständig abgedeckten Bereich des Flächengebildes eine Kupferplatine mit einer Dicke von etwa 0,5 mm verwendet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Farbe oder einer ähnlichen Substanz auf ein Flächengebilde, wie bsp. eine Fahrzeugkarosserie, die während der Fertigung von Fahrzeugen in einer Farbspritzanlage mit einer Farbe versehen wird, unter Verwendung einer Maske, mit welcher diejenigen Bereiche des Flächengebildes selektiv abgedeckt werden, auf welche keine Farbe aufgebracht werden soll.

Es ist bekannt, daß im Umgang mit Farben regelmäßig auch Masken verwendet werden, mit denen diejenigen Bereiche eines für das Aufbringen der Farbe vorgesehenen Flächengebildes selektiv abgedeckt werden, die für das Aufbringen der Farbe ausgespart werden sollen. Die Masken erfahren dafür eine direkte Auflage auf den mit ihnen abzudeckenden Bereich und verbleiben bei dieser Auflage, während das Flächengebilde neben den Masken mit der Farbe versehen wird. Wenn die Farbe wie bsp. in einer Farbspritzanlage für die Fahrzeugkarosserien während des Fertigungsablaufs von Fahrzeugen mit Farbspritzeinrichtungen versprüht wird, dann kann dabei jedoch nicht vermieden werden, daß mit der Farbe auch die Masken abgedeckt werden, sodaß sie für eine Wiederverwendung im Anschluß an einen Trocknungsvorgang der auch auf sie aufgespritzten Farbe wieder gesäubert werden müssen. Abgesehen davon, daß bei dieser Technik auch die Möglichkeit besteht, daß bei einer ungenügenden Säuberung der Masken die an ihnen noch anhaftenden Farbreste das Aufspritzen einer anderen Farbe unter Verwendung derselben Maske verschmutzen kann, ergibt sich durch das Säubern der Masken eine unerwünschte Kostenerhöhung und ist es auch erforderlich, relativ große Mengen der Masken zu bevorraten, damit für einen automatischen Fertigungsablauf in der Farbspritzanlage keine unnötigen Engpässe auftreten.

Zur Vermeidung dieser Nachteile liegt bereits der Vorschlag vor, solche Masken nicht direkt auf die Fahrzeugkarosserie aufzulegen, sondern vielmehr die Masken bzgl. der mit ihnen abzudeckenden Bereiche berührungslos anzuordnen und in dem Zwischenraum zwischen einer Maske und der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie einen starken Luftstrom durchzublasen, der somit für den mit der Maske berührungslos abgedeckten Bereich ein Vordringen der Farbe verhindern soll. Mit dem Luftstrom werden jedoch an den Begrenzungskanten der Maske turbulente Strömungsverhältnisse erhalten, die eine Verwirbelung der Farbe bei ihrem Aufspritzen auf die zu der Maske benachbarten Bereiche der Karosserieoberfläche verursachen, so daß mit solchen berührungslos angeordneten Masken keine einwandfreie Abdeckung der Bereiche erhalten wird, die für ein Zusammenbringen mit der Farbe ausgespart werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welchem die geschilderten Nachteile vermieden werden können und mit welchem insbesondere ein einwandfreies Abdecken der Bereiche eines Flächengebildes möglich sein soll, die für ein Aufbringen von Farbe oder ähnlichen Substanzen ausgespart werden sollen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Maske eine berührungslose und eng benachbarte Anordnung vor dem mit ihr abzudeckenden Bereich des Flächengebildes erfährt und für die Aufbringung der Farbe auf den zu der Maske angrenzenden Bereich des Flächengebildes elektrisch mit einer gleichen Polarität aufgeladen wird wie die Farbe.

Um für diese elektrische Aufladung der Maske und der Farbe mit einer gleichen Polarität, also bsp. mit einer übereinstimmenden positiven Ladung oder auch mit einer übereinstimmenden negativen Ladung, optimale Ergebnisse einerseits für das Aufbringen der Farbe auf das Flächengebilde und andererseits für eine Sauberhaltung der Maske mit einer präzisen Einhaltung des mit der Maske abgedeckten Be reichs zu erhalten, sollte die Maske bevorzugt aus einer Kupferplatine bestehen, die eine Dicke von etwa 0,5 mm haben kann.

Durch das erfindungsgemäß Verfahren wird somit eine elektrostatisch wirksame Flächenbegrenzung beim Aufbringen der Farbe oder einer ähnlichen Substanz auf das Flächengebilde erhalten, bei welcher durch die berührungslose Anordnung der Maske ein Vordringen der Farbe in den mit der Maske abgedeckten Bereich wirksam unterdrückt werden kann. Für diese Wirkung ist es dabei nicht ausschlaggebend, ob die Maske eine genau definierte Umrißform mit geradlinig verlaufenden Kanten aufweist oder der Kantenverlauf der Maske beliebig gekrümmt ist, solange nur sichergestellt werden kann, daß für die Maske eine gleichmäßige Aufladung erhalten wird, um damit keine Störung zu der übereinstimmenden Polarität der Ladung zu erhalten, mit welcher neben der Maske auch die Farbe mit dem aus einer Gleichstromquelle gelieferten Strom versorgt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die für eine in der Zeichnung schematisch dargestellt Farbspritzanlage für Fahrzeugkarosserien im Rahmen einer automatischen Fertigungslinie veranschaulicht ist.

In der Zeichnung ist eine Maske 10 gezeigt, die für eine berührungslose und eng benachbarte Anordnung vor einer Fahrzeugkarosserie 12 gezeigt ist, an welcher in einer Farbspritzanlage eine Farbe aufzubringen ist. Mit der Maske 10 wird dabei ein Bereich 11 der Fahrzeugkarosserie abgedeckt, welcher keine Farbe erhalten soll, wenn die Farbe nahe der Maske 10 aus einer Sprüheinrichtung 18 mit einem Sprühstrahl 22 gegen die Oberfläche der Fahrzeugkarosserie gesprüht wird. Die Maske 10 ist durch einen Roboterarm 34 gehalten, der die Maske bis nahe an den Bereich 11 bringen läßt, und auch die Spritzeinrichtung 18 ist von einem weiteren Roboterarm 20 gehalten, um die Spritzeinrichtung 18 in eine Position zu bringen, in welcher die mit dem Sprühstrahl 22 versprühte Farbe 16 die Oberfläche der Fahrzeugkarosserie erreichen kann, während eine Aufeinanderfolge von Karosserien durch ein Fließband 14 an den beiden Roboterarmen vorbeibewegt wird. Neben dem für die Anordnung der Maske 10 vorgesehenen Roboterarm 34 ist noch ein weiterer Roboterarm 32 angeordnet, der einen Reinigungskörper 30 hält, mit welchem falls erforderlich die Maske 10 gesäubert werden kann, wenn dafür der Roboterarm 32 für ein Zusammenbringen des Reinigungskörpers 30 mit der Maske 10 verschwenkt wird.
Die Maske 10, die bzgl. der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 eine berührungslose Anordnung aufweist, ist bevorzugt eine Kupferplatine, die eine Dicke von etwa 0,5 mm hat. Damit durch diese berührungslose Anordnung der Maske 10 der von ihr abgedeckte Bereich 11 keine Farbe erhält, wenn die Farbe 16 mit der Spritzeinrichtung 18 auf den umgebenden Oberflächenbereich der Fahrzeugkarosserie 12 aufgebracht wird, ist dafür vorgesorgt, daß sowohl die Maske 10 wie auch die Farbe 16 elektrisch mit einer gleichen Polarität aufgeladen werden, also bsp. entweder mit einer anodischen oder mit einer kathodischen Aufladung, wobei dafür eine Gleichstromquelle wie bsp. eine Batterie vorgesehen ist, die über Anschlußleitungen entweder ihrer Anode oder ihrer Kathode an die beiden Roboterarme 20 und 34 angeschlossen ist. Für diese Aufladung mit einer gleichen Polarität muß dabei dafür vorgesorgt sein, daß die beiden Roboterarme nicht zu nahe beieinander angeordnet sind, wobei aber andererseits zur Sicherstellung einer präzisen Abgrenzung des von Farbe frei bleibenden Bereichs 11, der mit der Maske 10 überdeckt wird, auch wieder ein so relativ enger Abstand des Sprühstrahls 22 der Farbe 16 von der Maske 10 einzuhalten ist, daß mit dem Sprühmuster der Farbe der Umriß der Maske mehr oder weniger präzise eingehalten werden kann. Weil die Farbe und die Maske eine elektrische Ladung gleicher Polarität aufweisen, ist damit andererseits auch sichergestellt, daß sich die Farbe nicht auf der Maske 10 niederschlagen kann, also die Maske sauber bleibt und nach dem Abschluß der Aufbringung der Farbe auf der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie nicht noch besonders gesäubert zu werden braucht.
Für diese elektrostatisch wirksame Abdeckung des Bereichs 11 der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 durch die Maske 10 kann vorausgesetzt werden, daß wegen der gleichen Polarität der elektrischen Aufladung von Maske und Farbe jede Wirbelbildung bei dem Aufspritzen der Farbe längs der Begrenzungskanten der Maske verhindert wird. Es versteht sich, daß dafür die Maske eine beliebige Umrißform ihrer Kanten aufweisen kann und daß dasselbe Prinzip auch für andere Substanzen realisierbar ist, die sich elektrisch aufladen lassen, und zwar entweder anodisch oder kathodisch, dabei unter Einhaltung einer Aufladung der Maske mit einem Strom einer übereinstimmenden Polarität. Die Stromstärke, die für diese Aufladung angewandt wird, kann dabei relativ niedrig sein, abhängig natürlich auch von der Größe der Fläche, die von der Maske überdeckt werden soll, um darauf ein Aufbringen von Farbe oder ähnlichen Substanzen zu verhindern, während damit der angrenzende Bereich der Fläche überzogen wird.

Claims

Verfahren zum elektrostatischen Aufbringen einer Farbe oder einer ähnlichen Substanz auf ein Flächengebilde unter Verwendung einer Maske, mit welcher ein Teilbereich des Flächengebildes abgedeckt werden kann, auf welchen keine Farbe oder eine ähnliche Substanz aufgebracht werden soll, wobei die Maske eine berührungslose und eng benachbarte Anordnung vor dem Flächengebilde erhält und die Maske und die Farbe oder ähnliche Substanz für die Dauer ihres Aufbringens auf das Flächengebilde aus einer Gleichstromquelle elektrisch mit einer gleichen Polarität aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Aufbringen der Farbe (16) oder einer ähnlichen Substanz auf den zu der Maske (10) angrenzenden und mit der Maske vollständig abgedeckten Bereich des Flächengebildes eine Kupferplatine mit einer Dicke von etwa 0,5 mm verwendet wird.